Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 1/72
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM THÔNG TIN – THƯ VIỆN
BẢN TIN THÁNG 10/2018
ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Phần mềm giúp tính toán năng lượng tiêu thụ khi đi bộ.
Máy tính bảng màn hình cuộn đầu tiên trên thế giới.
Nền tảng học máy dựa trên công nghệ Blockchain giúp các doanh nghiệp dự đoán hành vi
của người tiêu dùng.
Giảm kết quả dương tính giả trong phát hiện gian lận thẻ tín dụng.
Các thiết bị mới có thể giảm nhiệt dư thừa trong máy tính.
Ứng dụng do huyết áp trên điện thoại Iphone.
Công nghệ mới giúp điều khiển TV bằng giọng nói.
Loa và micro trong suốt cho phép da bạn phát nhạc.
Gốm sứ trong suốt đầu tiên với các tính chất dẫn điện anion.
Cách dừng xe từ xa.
Triển vọng chế tạo máy quét an ninh có khả năng phát hiện chất nổ.
Nhận diện khuôn mặt được xem là hệ thống “thân thiện với người sử dụng” tại các sân
bay.
Pin mặt trời hai lớp lập kỷ lục về hiệu quả sản xuất năng lượng.
Pin nhiên liệu được xử lý bằng plasma không quá ướt hoặc quá khô.
Lá chắn bảo vệ enzym rất nhạy trong pin nhiên liệu sinh học.
Phương pháp mới cải thiện hiệu suất pin.
Loại pin mới được chế tạo từ CO2.
Giới khoa học tìm ra cách mới biến ánh sáng Mặt Trời thành năng lượng tái tạo không
giới hạn.
Nghiên cứu mới trong lĩnh vực quang hợp bán nhân tạo.
Máy siêu âm nhỏ gọn, giá chỉ 100 USD.
Bộ cảm biến theo dõi nhiệt độ và độ ẩm xung quanh cây trồng.
Điện cực quang có thể khai thác 85% ánh sáng nhìn thấy.
Chế tạo thiết bị hoạt động như não người.
Sóng âm thanh giúp định dạng các vật in có kích thước siêu nhỏ.
Sử dụng vật liệu nano mới cho các thiết bị điện tử lượng tử.
Thời công nghệ, ngay cả vải cũng được 'dệt' từ sợi quang, đèn led.
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 2/72
CƠ KHÍ – CHẾ TẠO MÁY
Israel phát triển thiết bị bay không người lái cứu hộ trên biển.
Phương pháp mới làm tan băng mà không cần sử dụng điện hoặc hóa chất.
Thiết bị khai thác năng lượng từ các rung động tần số thấp.
Thiết bị đo sóng não để hiểu tâm trạng con người.
Bụi kim cương cho phép phát hiện từ trường với chi phí thấp, hiệu quả cao.
Lớp da lập trình biến đổi bất kỳ đồ gia dụng nào thành robot.
Hệ thống làm lạnh thử nghiệm sử dụng từ trường và hợp kim biến hình.
Thiết bị di động giúp dễ dàng dự đoán và kiểm soát hiện tượng tảo nở hoa gây hại.
CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Phương pháp mới tăng gấp đôi sản lượng đường từ thực vật.
CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Hệ thống sản xuất nhiên liệu sinh học mới được hỗ trợ bởi cộng đồng tảo và nấm.
Hệ thống sử dụng các bong bóng siêu nhỏ để phá hủy màng sinh học nguy hiểm.
Y DƯỢC
Thiết bị chẩn đoán chính xác sự hình thành cục máu đông.
Giấy thử đơn giản phát hiện ra kháng sinh giả hoặc không đạt chuẩn.
Đột phá mới trong công nghệ tế bào tái tạo da chữa lành vết thương.
Bào chế được viên nang để đưa động cơ siêu nhỏ vào dạ dày.
Các hạt xốp nano bạch huyết cầu hấp thụ protein đóng vai trò quan trọng trong sự phát
triển bệnh viêm khớp dạng thấp.
Trung Quốc phát triển hợp chất kháng sinh mới.
Sự ra đời của thuốc kháng sinh hiệu quả gấp 500 lần so với các loại thuốc hiện có.
Sử dụng kim loại nặng gallium trong điều trị nhiễm trùng phổi.
Kỹ thuật tái lập trình tế bào giúp chuyển đổi các vết thương hở thành làn da khỏe mạnh.
Phát triển phương pháp mới điều trị chứng mất trí nhớ.
Phương pháp phun các phân tử thuốc vào mũi và sử dụng sóng siêu âm giúp phân phối
thuốc trực tiếp đến não.
Các hạt nano mới chờ giải phóng thuốc nhằm vào mục tiêu nhiễm trùng.
Kết hợp hai kỹ thuật để cải thiện khả năng phát hiện bệnh ngay khi trẻ chào đời.
Bộ Test kit mới cho phép sàng lọc bệnh nhanh chóng, chính xác, ít tốn kém.
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 3/72
Liệu pháp sử dụng enzym để tăng cường hệ thống miễn dịch trong điều trị ung thư .
Phát triển văcxin mới đánh bại 100% khối u hắc tố.
Các nhà khoa học tìm ra cách chữa một trong những loại ung thư nguy hiểm nhất.
Tối ưu hóa các công nghệ để phát hiện đột biến trong tế bào ung thư.
Mô cấy không dây, kết dính sinh học phát sáng để tiêu diệt tế bào ung thư.
Virus có triển vọng mới trong điều trị ung thư.
Mỹ bào chế được thuốc điều trị ung thư tuyến tụy.
Nghiên cứu đột phá về điều trị ung thư giành Nobel Y học 2018.
NÔNG NGHIỆP
Đất lọc kháng sinh từ nước đã qua xử lý.
Cơ chế tự nhiên có thể làm giảm phát thải từ các bãi than bùn nhiệt đới.
MÔI TRƯỜNG
Xử lý các chất ô nhiễm trong nước mưa.
Kim loại băng giá rẻ loại bỏ chất ô nhiễm trong nước chỉ vài phút.
Tái chế: hướng tới một nền kinh tế tuần hoàn.
LĨNH VỰC KHÁC
Tơ nhện tổng hợp chắc và dai hơn.
Vật liệu phỏng sinh học làm giảm lực cản cho chất lỏng.
Tạo ra một loại sơn phủ mới giúp "hạ nhiệt" các tòa nhà.
ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Phần mềm giúp tính toán năng lượng tiêu thụ khi đi bộ
Con người thường theo bản năng sử
dụng các dáng đi tốn ít năng lượng nhất khi đi
bộ bằng cách điều chỉnh tốc độ bước chân, độ
dài sải chân và độ cao nâng chân. Nhưng liệu
có thể điều chỉnh một cách có ý thức các
thông số này để chi phối mức năng lượng mà
mỗi chúng ta tiêu thụ khi đi bộ hay không?
Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm
Biorobotics của Đại học Bách khoa liên bang
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 09/2018 4/72
Thụy Sĩ (EPFL) đã nghiên cứu 8 thông số liên
quan đến dáng đi của con người, với mục tiêu
tạo là ra một chương trình phần mềm sử dụng
robot mô phỏng để dự đoán mức năng lượng
mà con người sử dụng khi đi bộ tùy thuộc vào
cách đi bộ của họ.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp
chí Scientific Reports.
Bắt đầu sử dụng sử dụng phần mềm
bằng cách nhập vào các thông số của người
dùng như chiều cao, cân nặng, tốc độ đi bộ,
chiều dài sải chân, độ cao nâng chân và độ
nghiêng của thân người so với mặt đất. Ngoài
ra, người dùng cũng có thể thêm các thông số
khối lượng mô phỏng lực đẩy, hoặc lực kéo ở
các phần khác nhau trên cơ thể. Sau đó, robot
có hình dạng thân mình con người sẽ dựa vào
các thông số trên để mô phỏng lại dáng đi,
đồng thời tính toán số lượng calo bị đốt cháy
và mức tiêu thụ năng lượng trong thời gian
thực.
Phần mềm mang tính tiên phong này
đã thu hút nhiều thí nghiệm ứng dụng cho các
lĩnh vực tiềm năng khác-đặc biệt là lĩnh vực y
tế. Amy Wu, một trong các đồng tác giả của
nghiên cứu cho biết, phần mềm có thể được
sử dụng để chọn ra các thiết kế tốt nhất cho
các khung xương robot hoặc các loại chi giả,
nhằm tăng cường khả năng hoạt động của con
người và hỗ trợ người khuyết tật trong sinh
hoạt hằng ngày. Thậm chí, nó có thể xác định
balô nên được đeo ở đâu trên cơ thể để giảm
thiểu tối đa chi phí năng lượng.
Đối với khung xương robot, phần mềm
có thể giúp tối ưu hóa vị trí của pin năng
lượng, bộ truyền động hoặc xác định dáng đi
bộ lý tưởng tùy theo tốc độ người dùng mong
muốn. Mặt khác, nếu mục tiêu của bạn là đốt
cháy calo, phần mềm vẫn có thể tìm ra một
loạt các chuyển động đốt cháy năng lượng và
tăng cường trao đổi chất cao.
Ban đầu, phần mềm này được tạo ra
trong một phòng thí nghiệm robot và các nhà
nghiên cứu dự định dùng nó để nghiên cứu cơ
chế dáng đi của con người ứng dụng cho các
loại robot hình người. "Cách đi bộ của con
người là cực kì phức tạp, vốn là một thách
thức lớn đối với các robot, vì dáng của
chúng trông không giống con người lắm”,
Faraji cho biết.
Theo cesti.gov.vn, 04/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Máy tính bảng màn hình cuộn đầu tiên trên thế giới
Các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm
Human Media Lab của Đại học Queen
(Canada) đã chế tạo thành công nguyên mẫu
của một loại máy tính bảng có màn hình cuộn
đầu tiên trên thế giới - được gọi là
“MagicScroll”.
Máy tính bảng cuộn được đầu tiên trên thế giới Ảnh: Human Media Lab
MagicScroll sở hữu một màn hình cảm
ứng dẻo, xoay quanh phần thân dạng ống
xilanh, được làm bằng công nghệ in 3D và có
thể kéo ra để tạo hình ảnh hiển thị phẳng.
Được mô phỏng lại theo hình dạng của những
cuộn giấy cổ, màn hình của MagicScroll còn
được cuộn quanh ống, và khi kéo ra sẽ có
dạng phẳng, rộng khoảng 7.5 inch. Các nhà
nghiên cứu còn lấy cảm hứng từ hộp đựng
danh thiếp rolodex – một dụng cụ giúp người
dùng tìm các thẻ danh bạ gắn trên một lõi
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 5/72
hình ống, người dùng sẽ chỉnh hai bánh quay
ở hai bên lõi cho đến khi thẻ cần tìm hiện ra.
Tương tự như vậy, nếu muốn thực hiện cuộc
gọi với MagicScroll, người dùng chỉ cần cuộn
màn hình lại thành dạng ống. Theo nhóm phát
triển, dạng ống cuộn sẽ thích hợp với việc
cầm nắm bằng một tay, nhất là khi nghe gọi
điện thoại. Ngoài ra, màn hình cũng có thể dễ
dàng được kéo phẳng để hiển thị toàn cảnh
bao quát hơn.
Màn hình độ phân giải 2K giúp cho
MagicScroll có khả năng hiển thị hình ảnh
hay video cực kỳ rõ nét và sinh động. Theo
nhóm chế tạo, bản nguyên mẫu của
MagicScroll có kích thước nhỏ gọn vừa để
đút túi và dễ cầm nắm bằng một tay, thuận
tiện hơn hẳn so với một chiếc máy tính bảng
thông thường. Giống với rolodex,
MagicScroll cũng được gắn hai bánh quay ở
hai đầu, cho phép người dùng lướt qua các
địa chỉ liên lạc chỉ bằng thao tác quay. Bên
cạnh chức năng truy cập mạng xã hội và nghe
gọi, các nhà nghiên cứu tin rằng chiếc máy
tính bảng còn có thể hoạt động như một máy
ghi âm hay thiết bị điều khiển (giống như
chuột, bút stylus, v.v)
Các nhà phát triển đã lấy cảm hứng từ
những cuộn giấy thời cổ đại, bởi hình dạng
của chúng đem lại trải nghiệm tự nhiên và
liền mạch, trong khi các bánh quay cho phép
thực hiện thao tác cuộn để tua nhanh danh
sách dài cần hiển thị. Hay như nếu muốn xem
chi tiết về đối tượng được chọn trong danh
sách, người dùng chỉ cần kéo dãn màn hình
ra. Ngoài ra, MagicScroll cũng sở hữu một
camera được điều khiển bằng cử chỉ tay giống
như Wiimote của Nitendo. Các bánh quay
còn được gắn với những bộ truyền động điện
tử, giúp cho màn hình tự động di chuyển ra
vào, tùy theo từng trường hợp, chẳng hạn như
khi cần hiển thị thông báo. Trong tương lai,
các nhà nghiên cứu hi vọng có thể dựng được
một phiên bản khác nhỏ gọn hơn với kích
thước chỉ bằng một chiếc bút.
Không chỉ có MagicScroll, Human
Media Lab cũng đã bắt đầu nghiên cứu chế
tạo các thiết bị có màn hình dẻo như “Reflex”
– thiết bị sử dụng “cảm biến bẻ cong” điều
khiển các tương tác với ứng dụng và kích
thích vật lý thông qua các rung động, hay
“TeleHuman2” - máy chiếu 3D cho phép
người dùng như đang nhìn thấy đối tượng ở
đầu dây bên kia, ngay trước mắt, được hứa
hẹn sẽ hỗ trợ đắc lực cho các “hội nghị qua
video” (video conference), trong đó người
tham dự có thể nhìn thấy hình ảnh 360 độ của
các diễn giả trong suốt cuộc gọi.
Theo khoahocphattrien.vn, 04/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Nền tảng học máy dựa trên công nghệ Blockchain giúp các doanh nghiệp dự đoán hành vi của người tiêu dùng
Một công ty cho biết họ đã tạo ra nền
tảng học máy phân cấp đầu tiên trên
blockchain, cung cấp cho các tổ chức khả
năng khám phá các mẫu mới trong dữ liệu
của họ, dự đoán thời điểm bán hàng sẽ được
thực hiện và tăng tỷ lệ nhấp chuột từ khách
hàng.
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 6/72
Theo GNY, động lực chính của họ khi
được thành lập vào năm 2015 là tìm cách cho
“một lượng lớn dữ liệu kỹ thuật số bị bỏ lại có
thể được tổ chức, và phân tích nhằm cung cấp
các giải pháp kinh doanh, tiếp thị và tác động
xã hội”.
Người sáng lập GNY và giám đốc
R&D Richard Jarritt giải thích: “Đó là một
trong những mục tiêu của chúng tôi để thúc
đẩy phát triển với blockchain - giúp mọi
người tránh xa suy nghĩ block chain như là
một cấu trúc cứng nhắc của các sự kiện tuyến
tính. Bạn có thể làm gì nếu bạn mang khả
năng lập trình phần mềm lên chuỗi? Kết quả
là, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một công nghệ
có thể phân tích dữ liệu an toàn trong thời
gian thực và thích ứng với hành vi của một cá
nhân khi hành vi này tiến triển và thay đổi”.
Thông qua hàng trăm thuật toán học
máy làm việc song song với nhau và đáp ứng
hàng triệu đặc tính biến độc lập, GNY cho
biết họ có thể giải quyết nhiều vấn đề kinh
doanh như gian lận trong ngành bảo hiểm,
lượng người xem xuất bản và dự đoán hành vi
người trong bán lẻ.
“Chúng tôi đã thử nghiệm nền tảng dự
đoán rất thành công trong hai năm qua.
Chúng tôi hiện đang làm việc với các công ty
bảo hiểm, công ty dịch vụ tài chính, nhà bán
lẻ và nhà tiếp thị. Chúng tôi nghĩ rằng ứng
dụng cho công nghệ này có thể còn rộng hơn
thế”, người sáng lập GNY Cosmas Wong nói
với Cointelegraph.
GNY cho biết các API thông minh của
họ đã được ghép nối với một ngôn ngữ hoạt
động phổ thông, và điều này cho phép các
nhà phát triển “dễ dàng truy cập vào sức
mạnh của học máy”. Công ty cho biết hệ sinh
thái của họ đã thử nghiệm thành công các
giao dịch xuyên chuỗi cho Bitcoin, Asch và
Ethereum, và trong tương lai, họ sẽ bổ sung
thêm khả năng bên chuỗi với Lisk và các
chuỗi khác để tạo điều kiện mở rộng hơn nữa.
"Dự đoán" người tiêu dùng
Cosmas Wong giải thích trong một bài
báo gần đây cho Silicon Review rằng hệ
thống có thể dự đoán thói quen mua hàng của
người tiêu dùng dựa trên những gì họ đã làm
trong quá khứ. Dường như các chi tiết không
quan trọng như vị trí và thời gian trong ngày
mà việc mua hàng được thực hiện có thể được
sử dụng để dự đoán những gì họ sẽ mua trong
tương lai.
Wong nói rằng một trong những tính
năng mạnh mẽ nhất của GNY là khả năng tự
sửa lỗi. Nếu một người mua hàng không tiếp
tục mua sản phẩm được khuyến nghị cho họ,
hệ thống sẽ tính toán lại và trình bày cho
người tiêu dùng một giải pháp thay thế.
GNY đã đặt trọng tâm là “không xâm
nhập, hiệu quả và tối ưu” - và nói nền tảng
của họ có tiềm năng lớn trong việc thay đổi
cuộc sống hàng ngày của chúng ta, đồng thời
bảo vệ an ninh và bảo mật dữ liệu.
Hỗ trợ các tổ chức từ thiện và phi
chính phủ
GNY đảm bảo rằng công nghệ học
máy của họ cũng có tác động xã hội tích cực.
Để khuyến khích các doanh nghiệp xã hội
tham gia vào công nghệ này, công ty đã khởi
động một sáng kiến mang tên Magic Wish
Technology Grant. Khoản tài trợ này sẽ được
trao cho một số tổ chức hai năm một lần, và
sẽ cung cấp cho họ dịch vụ đầy đủ dịch vụ
tùy chỉnh của GNY “hoàn toàn pro-bono” để
giúp họ giải quyết các vấn đề về dữ liệu phức
tạp và bức xúc.
GNY thông báo rằng tổ chức đầu tiên
nhận được khoản trợ cấp này là Liên minh
Cứu hộ Trẻ em (CRC). Tổ chức phi lợi nhuận
đang giúp cứu trẻ em khỏi lạm dụng tình dục
bằng cách phát triển công nghệ miễn phí mà
các cơ quan thực thi pháp luật có thể sử dụng
để theo dõi và bắt giữ những kẻ xấu. Theo
CRC, hệ thống của họ đã dẫn đến hơn 10,500
tội phạm bị bắt giữ, với hơn 2.400 nạn nhân
trẻ được giải cứu. Trang web của họ tiếp tục
tuyên bố rằng công nghệ của họ đã được sử
dụng trên khắp nước Mỹ, cũng như bởi 84
quốc gia trên toàn thế giới.
Công ty đang có kế hoạch sớm công
bố đối tác Magic Wish thứ hai.
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 7/72
Token ERC-20 của GNY sẽ được giới
thiệu trong đợt chào bán ban đầu của nền tảng
- vào ngày 3 tháng 9 - cung cấp cho chủ sở
hữu token cơ hội tận dụng tối đa khả năng
học máy của GNY. Trong hai giai đoạn đầu
tiên của đợt chào bán, 200 triệu token sẽ được
đưa ra cho hệ sinh thái.
Công ty tuyên bố ICO là token tiện ích
đầu tiên được khởi chạy ở Jersey. Richard
Jarritt nói rằng quần đảo Channel đã được
chọn vì khuôn khổ ổn định nhưng linh hoạt
của nó để khuyến khích ICO chất lượng.
Theo GNY, nhóm của họ có nhiều
kinh nghiệm trong lĩnh vực học máy và
blockchain - và lực lượng lao động của nó có
trụ sở tại Anh, Châu Á và Hoa Kỳ. Bằng sáng
chế về Blockchain phi tập trung của họ đang
chờ cấp tại Hoa Kỳ.
Theo vista.gov.vn, 10/09//2018
Trở về đầu trang
**************
Giảm kết quả dương tính giả trong phát hiện gian lận thẻ tín dụng
Ảnh: Các nhà nghiên cứu tại MIT đã sử dụng
kỹ thuật học máy mới để giảm đáng kể kết quả dương tính giả của các công nghệ
phát hiện gian lận
Thẻ tín dụng của người tiêu dùng
thường bị từ chối một cách đáng ngạc nhiên
trong các giao dịch hợp pháp. Nguyên nhân là
do các công nghệ được ngân hàng mà chủ thẻ
sử dụng, phát ra tín hiệu không chính xác về
giao dịch được xem là đáng ngờ. Nhưng giờ
đây, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ
Massachusetts (MIT) đã sử dụng kỹ thuật học
máy mới để giảm thiểu kết quả sai lệnh, tiết
kiệm chi phí cho ngân hàng và giảm bớt sự
thất vọng của khách hàng.
Sử dụng máy học để phát hiện gian lận
tài chính đã bắt đầu được áp dụng từ thập
niên 90 và được cải tiến qua nhiều năm.
Nhóm nghiên cứu đã lập trình để các mô hình
trích xuất những mẫu hành vi từ các giao dịch
trong quá khứ, được gọi là "đặc trưng”, có
khả năng báo hiệu gian lận. Khi bạn quẹt thẻ,
thẻ sẽ kết nối với mô hình và nếu các đặc
trưng tương ứng với hành vi lừa đảo, giao
dịch sẽ bị ngăn chặn.
Tuy nhiên, trên thực tế, các nhà khoa
học dữ liệu phải tượng tượng ra các đặc trưng
đó, chủ yếu tập trung vào các quy tắc đảm
bảo về số lượng và vị trí. Nếu bất kỳ khách
hàng nào tiêu nhiều hơn, ví dụ: 2.000 USD
cho một lần mua sắm hoặc thực hiện nhiều
giao dịch mua trong một ngày, thì có thể bị
nghi ngờ. Nhưng do thói quen chi tiêu của
người tiêu dùng thay đổi, nên ngay cả trong
tài khoản cá nhân, các mô hình này đôi khi
cũng không chính xác: Một báo cáo năm
2015 của Công ty Chiến lược và Nghiên cứu
Javelin ước tính trong 5 dự báo gian lận thì có
1 dự báo là chính xác và lỗi xảy ra làm giảm
đến 118 tỷ USD doanh thu của ngân hàng, khi
các khách hàng bị từ chối và sau đó không sử
dụng thẻ tín dụng của ngân hàng này nữa.
Nhóm nghiên cứu tại MIT đã đưa ra phương
pháp "kỹ thuật đặc trưng tự động", trích xuất
hơn 200 đặc trưng chi tiết cho từng giao dịch
cá nhân, nếu người dùng có mặt trong quá
trình mua hàng và số tiền trung bình được chi
tiêu vào các ngày cụ thể tại một số nhà cung
cấp nhất định. Theo đó, có thể xác định chính
xác hơn thời điểm những thói quen chi tiêu
của một chủ thẻ đi lệch tiêu chuẩn.
Thử nghiệm trên một bộ dữ liệu gồm
1,8 triệu giao dịch từ một ngân hàng lớn, mô
hình đã giảm 54% các kết quả được dự báo
dương tính giả so với các mô hình truyền
thống. Theo ước tính của các nhà nghiên cứu,
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 8/72
ngân hàng có thể tiết kiệm 190.000 euro
(khoảng 220.000 USD) tổn thất doanh thu.
"Thách thức lớn trong ngành ngân
hàng là kết quả dương tính giả", Kalyan
Veeramachaneni, đồng tác giả nghiên cứu
nói. "Chúng tôi cho rằng có sự kết nối trực
tiếp giữa kỹ thuật đặc trưng với việc giảm kết
quả dương tính giả... Đó là yếu tố tác động
mạnh nhất đến việc làm tăng độ chính xác
của các mô hình học máy này".
Theo vista.gov.vn, 28/09/2018
**************
Các thiết bị mới có thể giảm nhiệt dư thừa trong máy tính
Các nhà khoa học đã thành công trong
việc quan sát khả năng truyền thông tin giữa
khoảng cách xa trong nhóm vật liệu từ tính
được gọi là là chất phản sắt từ. Những vật liệu
này giúp thiết bị đạt được tốc độ tính toán
nhanh hơn nhiều so với các thiết bị hiện có.
Các thiết bị thông thường ứng dụng công
nghệ hiện có, gây tác dụng phụ ngoài mong
muốn khi trở nên nóng và bị giới hạn về tốc
độ. Điều này cản trở sự phát triển của công
nghệ thông tin.
Lĩnh vực mới nổi của Spin điện tử học
macnon nhằm sử dụng nam châm cách điện
với khả năng chứa sóng từ tính được gọi là
macnon để có thể giải quyết những vấn đề
này. Sóng Macnon mang thông tin nhưng gây
bất lợi do sản sinh nhiệt thừa. Các nhà vật lý
tại trường Đại học Johannes Gutenberg Mainz
(JGU) ở Đức đã hợp tác với các nhà lý thuyết
từ trường Đại học Utrecht ở Hà Lan và Trung
tâm Spin điện tử học lượng tử (QuSpin) thuộc
trường Đại học Khoa học và Công nghệ Na
Uy (NTNU), đã chứng minh rằng oxit sắt
phản sắt từ, một thành phần chính của gỉ sét,
là vật liệu rẻ tiền có triển vọng để truyền tải
thông tin với mức nhiệt dư thừa thấp và tốc
độ gia tăng. Nghiên cứu đã được công bố trên
tạp chí khoa học Nature.
Bằng cách giảm lượng nhiệt sản sinh,
các thành phần có thể tiếp tục được giảm kích
thước nhỏ hơn cùng với sự gia tăng mật độ
thông tin. Chất phản sắt từ, một nhóm vật liệu
từ tính lớn nhất, có một số ưu điểm quan
trọng so với các thành phần từ tính khác được
sử dụng phổ biến dựa vào sắt hoặc niken. Ví
dụ, chúng ổn định và không bị ảnh hưởng bởi
từ trường bên ngoài, là một yêu cầu quan
trọng để lưu trữ dữ liệu trong tương lai. Ngoài
ra, các thiết bị sử dụng chất phản sắt từ có thể
hoạt động nhanh hơn hàng nghìn lần so với
các công nghệ hiện nay vì động lực bên trong
của chúng nằm trong phạm vi terahertz, có
khả năng vượt quá một nghìn tỷ phép tính
mỗi giây.
Trong nghiên cứu, các nhà khoa học
đã sử dụng dây bạch kim ở phía trên của oxit
sắt cách điện, cho phép dòng điện chạy qua.
Dòng điện này dẫn đến việc truyền năng
lượng từ bạch kim vào oxit sắt, qua đó, tạo ra
các macnon. Oxit sắt đã được phát hiện thấy
có khả năng tải thông tin trên những quãng
đường dài, yếu tố cần thiết cho các thiết bị
máy tính. TS. Romain Lebrun tại JGU cho
biết: “Kết quả này chứng tỏ các chất phản sắt
từ phù hợp để thay thế các thành phần hiện
đang được sử dụng. Các thiết bị sử dụng chất
cách điện phản sắt từ với tốc độ nhanh hiện
nay có thể được hiểu rõ”.
Andrew Ross, một trong những tác giả
chính của nghiên cứu, cho biết thêm: "Nếu
bạn có thể kiểm soát các chất phản sắt từ
cách điện, thì chúng có thể hoạt động mà
không sản sinh quá nhiều nhiệt và có khả
Ảnh: Dòng điện trong dây bạch kim (l.) Tạo ra
sóng từ trong oxit sắt phản (chống) sắt từ (sóng đỏ và xanh) được đo bằng điện áp trong dây bạch kim thứ hai (r.). Các mũi tên thể hiện trật tự phản
sắt từ của oxit sắt
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 9/72
năng mạnh mẽ chống lại những nhiễu loạn
bên ngoài".
Theo vista.gov.vn, 21/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Ứng dụng do huyết áp trên điện thoại Iphone
Các nhà khoa học thuộc Đại học bang
Michigan (MSU), Hoa Kỳ đã tạo ra một ứng
dụng để đo huyết áp trên điện thoại iPhone có
độ chính xác cao mà không cần dùng thêm
bất cứ thiết bị nào khác.
Được thực hiện bởi nhóm các nhà
khoa học do GS. Ramakrishna Mukkamala
thuộc Khoa Kỹ thuật điện và Máy tính của
MSU đứng đầu, sáng tạo này đã được đăng
trên tạp chí khoa học Scientific Reports.
GS. Mukkamala cho biết, bằng cách sử
dụng cảm biến quang học và cảm ứng lực
dùng cho chức năng chụp ảnh chân dung và
3D Touch trên điện thoại iPhone, nhóm
nghiên cứu đã biến iPhone thành một công cụ
theo dõi và kiểm tra huyết áp ở bất kỳ nơi
nào. Mục tiêu của sáng tạo này nhằm nâng
cao nhận thức và kiểm soát tỷ lệ người
bị bệnh cao huyết áp, giúp giảm tỷ lệ người
mắc và tử vong do bệnh tim mạch.
Trong một ấn bản của tạp chí Science
Translational Medicine xuất bản vào đầu năm
nay, nhóm nghiên cứu của GS. Mukkamala
đã đề cập đến một ứng dụng để đo huyết áp
bằng cảm biến quang học và cảm ứng lực, tạo
ra một thiết bị cạnh tranh với các thiết bị đo
huyết áp tiêu chuẩn trên thị trường.
Tuy nhiên, với những tiến bộ của điện
thoại thông minh hiện nay, ứng dụng đo huyết
áp mới không còn phải đi kèm với các thiết bị
cảm biến quang học và cảm ứng lực tách rời
như ban đầu. Hai cảm biến này đã được tích
hợp sẵn trong điện thoại iPhone và một số
dòng máy Android.
Nếu công việc tiếp tục tiến triển như
tốc độ hiện tại, ứng dụng đo huyết áp trên
điện thoại iPhone sẽ được ra mắt vào cuối
năm 2019.
"Cũng giống như thiết bị, ứng dụng
cần phải được đánh giá theo một số thử
nghiệm tiêu chuẩn. Và vì không cần sử dụng
bất kỳ phần cứng nào đi kèm, nên chúng tôi
tin rằng ứng dụng sẽ có tốc độ tiếp cận với
cộng đồng nhanh hơn", GS. Mukkamala nói.
Tuy bệnh cao huyết áp có thể được cải
thiện bằng cách thay đổi lối sống và tuân thủ
việc sử dụng thuốc, nhưng chỉ có khoảng
20% người bệnh có thể kiểm soát được tình
trạng huyết áp của họ. Vì vậy, giải pháp này
sẽ giúp bệnh nhân thuận tiện hơn trong việc
lựa chọn phương pháp đo và theo dõi chính
xác huyết áp trung bình của cơ thể mỗi ngày,
GS. Mukkamala bổ sung.
Nghiên cứu này được tài trợ một phần
từ Viện Y học Quốc gia Hoa Kỳ.
Theo cesti.gov.vn, 11/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Công nghệ mới giúp điều khiển TV bằng giọng nói
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 10/72
Nghiên cứu mới của các nhà khoa học
thuộc Đại học Waterloo (Canada) đã tìm ra
phương pháp để cải thiện khả năng tiếp nhận
truy vấn bằng giọng nói cho các thiết bị giải
trí gia đình.
Nghiên cứu (được hỗ trợ bởi Đại học
Maryland và Phòng thí nghiệm Ứng dụng Trí
tuệ nhân tạo Comcast) đã sử dụng công nghệ
trí thông minh nhân tạo (AI) để cải tiến các
tương tác bằng lời nói giữa người dùng với
máy thu truyền hình (TV) theo một cách tự
nhiên nhất.
"Ngày nay, chúng ta đã quá quen với
việc đặt ra yêu cầu với các trợ lý ảo như Siri
trên điện thoại thông minh hoặc Alexa khi ở
nhà. Vậy tại sao chúng ta không thể làm điều
tương tự với TV?" Jimmy Lin, GS. tại Đại học
Waterloo, thành viên Hội đồng Trường Khoa
học Máy tính David R. Cheriton, đặt vấn đề.
Xfinity X1 của Comcast nhắm đến
việc tạo nên một nền tảng đi kèm với một
điều khiển từ xa có thể hiểu được các câu hỏi
bằng giọng nói. Khi đó, bạn chỉ cần nói để
yêu cầu TV của bạn đổi kênh, hỏi về những
bộ phim miễn phí cho trẻ em hoặc thậm chí là
về thời tiết của ngày hôm đó.
Để giải quyết yêu cầu các thiết bị giải
trí gia đình có thể hiểu các truy vấn bằng
giọng nói, nghiên cứu đã tận dụng tiến bộ mới
nhất của công nghệ AI là các mạng nơron hồi
quy thứ bậc để mô hình hóa tình huống và cải
thiện độ chính xác của hệ thống.
Vào tháng 1/2018, mô hình mạng
nơron mới của các nhà nghiên cứu đã được
ứng dụng trong thực tế để phản hồi các câu
hỏi được người dùng trực tiếp đưa ra. Không
giống như những hệ thống trước đó có tỷ lệ
nhầm lẫn trong việc tiếp thu truy vấn ở
khoảng 8%, kết quả triển khai cho thấy mô
hình mới đã xử lý thích đáng hầu hết các câu
hỏi phức tạp và làm tăng đáng kể trải nghiệm
cho người dùng.
"Nếu người dùng đưa ra yêu cầu là
“Chicago Fire" - từ đề cập đến một bộ phim
truyền hình hoặc một đội bóng, thì hệ thống
sẽ giải mã những gì người dùng thực sự
muốn, bằng cách phân tích các tình huống đã
xảy ra trước đây, như các chương trình
truyền hình đã xem, hoặc các kênh yêu thích
để cá nhân hóa kết quả và tăng độ chính
xác." GS. Lin cho biết.
Bài giới thiệu về công nghệ mới này
được trình bày tại Hội nghị quốc tế ACM
SIGKDD lần thứ 24 về Khám phá tri thức và
Khai thác dữ liệu, tổ chức tại Vương quốc
Anh. Nghiên cứu được thực hiện bởi TS.
Jinfeng Rao thuộc Đại học Maryland, GS.
Jimmy Lin của Đại học Waterloo và cố vấn
khoa học Ferhan Ture, nhà nghiên cứu tại
Phòng thí nghiệm Ứng dụng Trí tuệ nhân tạo
Comcast.
Theo cesti.gov.vn, 18/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Loa và micro trong suốt cho phép da bạn phát nhạc
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 11/72
Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế
đã liên kết với Viện Nghiên cứu khoa học và
công nghệ quốc gia Ulsan (UNIST) để trình
diễn công nghệ mới mang theo người, sẽ biến
làn da của bạn thành một chiếc loa. Công
nghệ mới không chỉ hỗ trợ người khiếm thính
và khiếm ngôn, mà còn có nhiều ứng dụng
tiềm năng như cảm biến Internet kết nối vạn
vật (IoT) mang theo người và các thiết bị
chăm sóc sức khỏe.
Trong nghiên cứu, các nhà khoa học
đã tạo ra lớp màng nano hybrid siêu mỏng,
trong suốt và dẫn điện với độ dày cỡ nano,
bao gồm một dãy dây nano bạc trực giao
được đưa vào trong chất nền polyme. Sau đó,
họ đã chứng minh màng nano này bằng cách
biến nó thành một chiếc loa có thể gắn vào
hầu hết mọi thứ để phát ra âm thanh. Các nhà
nghiên cứu cũng giới thiệu một thiết bị tương
tự, hoạt động như một micro, có thể kết nối
với điện thoại thông minh và máy tính để mở
khóa các hệ thống bảo mật được kích hoạt
bằng giọng nói.
Màng nano là lớp phân tách mỏng có
độ dày nano. Màng nano polyme đã được chú
ý đến nhiều do những ưu điểm vượt trội của
nó như tính chất siêu dẻo, trọng lượng siêu
nhẹ và khả năng kết dính tuyệt vời nên nó có
thể dính trực tiếp vào hầu hết mọi bề mặt.
Tuy nhiên, loại màng này dễ bị xước và
không dẫn điện.
Nhóm nghiên cứu đã khắc những hạn
chế trên bằng cách gắn mạng lưới dây nano
bạc vào trong màng nano chế từ polyme. Điều
này đã cho phép tạo ra loa và micro có thể
gắn vào da nhưng không dễ phát hiện.
"Màng nano hybrid siêu mỏng, trong
suốt và dẫn điện của chúng tôi tạo thuận lợi
cho sự tiếp xúc bảo giác với các bề mặt cong
và động mà không gây bất cứ vết nứt hoặc vỡ
nào", Kang Saewon, đồng tác giả nghiên cứu
nói. “Các lớp nano này có khả năng phát hiện
âm thanh và những rung động thanh âm được
tạo ra bởi các tín hiệu điện áp điện ma sát
tương ứng với âm thanh, với nhiều ứng dụng
tiềm năng như các thiết bị đầu vào/đầu ra âm
thanh".
Sử dụng màng nano hybrid, nhóm
nghiên cứu đã chế tạo được loa và micro dán
lên da, nhưng trông không lộ liễu vì độ trong
suốt và khả năng tiếp xúc bảo giác tuyệt vời.
Loa và micro mang theo người mới mỏng
như tờ giấy, nhưng vẫn chưa có khả năng
truyền tín hiệu âm thanh.
Theo Giáo sư Hyunhyub Ko, trưởng
nhóm nghiên cứu, đột phá lớn nhất của
nghiên cứu là sự phát triển của màng nano
hybrid siêu mỏng, trong suốt và dẫn điện với
độ dày chưa đến 100nm.
Loa màng nano gắn trên da hoạt động
bằng cách phát ra âm thanh nhiệt âm do dao
động của không khí xung quanh sinh ra bởi
tác động của nhiệt độ. Sự gia tăng nhiệt xuất
hiện khi dòng điện truyền qua dây dẫn và sản
sinh nhiệt gây ra các dao động nhiệt độ này.
Micro mang theo người là cảm biến,
được gắn vào cổ của người nói để thậm chí có
thể cảm nhận được rung động của dây thanh
quản. Cảm biến này hoạt động bằng cách
chuyển đổi lực ma sát được tạo ra bởi sự dao
động của sợi nano dẫn điện trong suốt thành
điện năng. Đối với hoạt động của micro,
màng nano hybrid được chèn vào giữa màng
dẻo với các mô hình nhỏ để phát hiện chính
xác âm thanh và rung động của dây thanh
quản dựa vào điện áp ma sát do tiếp xúc với
màng co giãn.
GS. Ko cho rằng: “Đối với các ứng
dụng thương mại, độ bền cơ học của màng
nano và hiệu suất của loa và micrô cần được
cải thiện”.
Theo vista.gov.vn, 25/09/2018
Trở về đầu trang
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 12/72
**************
Gốm sứ trong suốt đầu tiên với các tính chất dẫn điện anion
Các nhà nghiên cứu từ CEMHTI
(Phòng thí nghiệm “Điều kiện khắc nghiệt và
Vật liệu: Nhiệt độ cao và chiếu xạ”) ở
Orléans đã tinh thể hóa một vật liệu để tổng
hợp gốm sứ trong suốt đầu tiên với các tính
chất dẫn điện anion. Công trình này, được
công bố trên Tạp chí Hóa học Vật liệu A, mở
đường cho sản xuất năng lượng sạch hơn.
Gốm sứ là vật liệu đa tinh thể có nhiều
đặc tính, bao gồm cơ, điện, từ, đặc biệt quang
hoặc siêu dẫn và được sử dụng như vật liệu
cách nhiệt hoặc các vật liệu che chắn điện
hoặc lưu trữ dữ liệu, bộ phận giả, v.v.... Đơn
giản và không tốn kém, loại vật liệu mới cho
phép tiếp cận với gốm sứ trong suốt. Quy
trình này đã được phát triển trong 10 năm
trong Phòng thí nghiệm CEMHTI. Nhờ
phương pháp này, các nhà nghiên cứu từ
phòng thí nghiệm này đã sản xuất gốm sứ đầu
tiên kết hợp tính dẫn điện anion và tính trong
suốt cho các ứng dụng năng lượng.
Phương pháp thông thường để sản xuất
gốm sứ trong suốt là sự thiêu kết dưới áp lực
của bột nano. Sự kết tinh từ một giai đoạn vô
định hình (không kết tinh) như thủy tinh cho
phép tổng hợp ở nhiệt độ vừa phải (<1000°
C) của giai đoạn kết tinh mới không thể tiếp
cận ở nhiệt độ cao. Bên cạnh đó, nhờ vào sự
vắng mặt của độ xốp và lưỡng chiết thấp của
cấu trúc thu được, những đồ gốm được tổng
hợp trong suốt trong vùng hồng ngoại có thể
nhìn thấy. Đây là những loại gốm đầu tiên kết
hợp các tính chất của độ dẫn điện anion và độ
trong suốt.
Về mặt dẫn điện, loại vật liệu này có
thể được sử dụng như chất điện phân rắn
trong các tế bào nhiên liệu oxit rắn (IT-
SOFC) ở nhiệt độ trung bình, ít gây ô nhiễm
hơn so với các SOFC nhiệt độ cao thông
thường.
Theo vista.gov.vn, 04/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Cách dừng xe từ xa
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 13/72
Một nhóm nghiên cứu của EU đã đưa
ra những cách an toàn để ngăn chặn chiếc xe
của một nghi can bằng cách sử dụng các
trường điện từ năng lượng cao. Họ cũng đã
tiến hành kiểm tra an ninh và nghiên cứu các
vấn đề pháp lý và đạo đức liên quan đến
công nghệ này.
Khi cần thiết, cảnh sát có một số
phương pháp để ngăn chặn/dừng xe chiếc xe,
nhưng hầu hết trong số đó gây thiệt hại và
mang theo những rủi ro nhất định. Thực thi
pháp luật cần một phương pháp an toàn hơn
và đơn giản hơn. Dự án SAVELEC do EU tài
trợ (Kiểm soát an toàn các phương tiện) đã và
đang nghiên cứu phát triển phương pháp như
vậy. Dự án đã khám phá cách để dừng một
chiếc xe bằng cách sử dụng phương pháp điện
tử, bao gồm xung điện từ và vi sóng công suất
cao.
Các đối tác dự án đã thảo luận các vấn
đề liên quan đến các đề xuất, bao gồm các
vấn đề an ninh, pháp lý và đạo đức. Để đạt
được các mục tiêu, dự án bắt đầu bằng cách
xác định các ứng dụng tiềm năng của công
nghệ này và bằng cách thu thập ý kiến đóng
góp từ các bên liên quan về chủ đề này.
Nhóm nghiên cứu cũng xác định các
yêu cầu chính của nhiệm vụ, chẳng hạn như
tốc độ và khoảng cách của mục tiêu. Các cân
nhắc khác bao gồm tính khả dụng thương mại
của các thành phần và giá trị kinh tế của
chúng. Các nhà nghiên cứu cũng nghiên cứu
các yêu cầu về khả năng tương thích điện từ
cho xe cộ và xác định các hệ thống ô tô dễ bị
tổn thương.
SAVELEC đã phổ biến nghiên cứu
của mình thông qua trang web và hội thảo về
chủ đề này. Song song với đó, nhóm phát
triển các cơ chế tuân thủ đạo đức và thành lập
một hội đồng tư vấn đạo đức. Dự án cũng tiến
hành các nghiên cứu về mô phỏng lái xe và
tìm kiếm một thỏa thuận cho một chiến dịch
thử nghiệm với các tình nguyện viên. Sử
dụng mô phỏng, nhóm nghiên cứu đã phân
tích hậu quả của sự tiếp xúc của người dân
đối với xung điện từ và vi sóng công suất cao.
Dự án cũng đánh giá các rủi ro liên quan đến
việc sử dụng các thiết bị này trong vùng lân
cận của các môi trường nổ.
Theo vista.gov.vn, 11/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Triển vọng chế tạo máy quét an ninh có khả năng phát hiện chất nổ
Sử dụng camera 1 pixel và sóng điện
từ Terahertz, nhóm các nhà vật lý tại trường
Đại học Sussex đã đưa ra một kế hoạch chi
tiết có thể dẫn đến sự phát triển của máy quét
an ninh sân bay có khả năng phát hiện chất
nổ.
Bà Luana Olivieri, nghiên cứu sinh
tiến sỹ và tiến sĩ Juan Sebastian Totero
Gongora, một thành viên nghiên cứu về
quang tử tại Phòng thí nghiệm Quang tử
Emergent của GS. Marco Peccianti và TS.
Alessia Pasquazi đã tìm ra một phương pháp
sáng tạo để thu với độ chính xác cao không
chỉ hình dạng của đồ vật, mà cả thành phần
hóa học của đồ vật đó bằng cách sử dụng
camera 1 pixel đặc biệt có khả năng hoạt
động ở tần số Terahertz (THz).
Dù nghiên cứu ở giai đoạn này gần
như là về mặt lý thuyết, nhưng các nhà khoa
học đã đưa ra một khái niệm chụp hình mới
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10 14/72
được gọi là Nonlinear Ghost Imaging với khả
năng cho ra hình ảnh chi tiết hơn so với các
nghiên cứu trước đây. Nghiên cứu mới đã
được công bố trên tạp chí khoa học ACS
Photonics.
TS. Juan Sebastian Totero Gongora
cho rằng: Phương pháp của họ tạo nên một
loại hình ảnh mới hoàn toàn khác so với
những gì bạn thu được từ camera 1 pixel
thông thường vì nó cung cấp nhiều thông tin
về đồ vật. Hơn nữa, hình ảnh thu được có độ
phân giải cao hơn.
Bức xạ Terahertz nằm giữa vi sóng và
hồng ngoại trong quang phổ điện từ, có bước
sóng lớn hơn nhiều ánh sáng nhìn thấy. Bức
xạ THz có thể dễ dàng thâm nhập một số vật
liệu phổ biến như giấy, quần áo và nhựa dẫn
đến sự phát triển của công nghệ để ứng dụng
trong kiểm tra an ninh và kiểm soát hoạt động
sản xuất, cho phép mọi người quan sát bên
trong các đồ vật và bao bì. Bức xạ gây ra một
phản ứng khác với các mẫu sinh học, cho
phép các nhà nghiên cứu phân loại các vật
liệu gần như không thể phân biệt được bằng
ánh sáng nhìn thấy.
Các nhà khoa học tin rằng sóng THz
có tiềm năng to lớn trong việc phát triển các
ứng dụng quan trọng như phát hiện chất nổ,
chẩn đoán y tế, kiểm soát chất lượng trong
sản xuất và an toàn thực phẩm. Tuy nhiên,
việc chế tạo camera ổn định và chi phí-hiệu
quả cũng như xác định các đồ vật nhỏ hơn
bước sóng gặp khó khăn. Nhưng nhờ sử dụng
một phương pháp mới, nhóm nghiên cứu đã
tìm ra cách khắc phục được những hạn chế
đó.
Trong khi nghiên cứu trước đây chiếu
nhiều mẫu ánh sáng laser chỉ có 1 màu vào
các đồ vật để trích xuất hình ảnh, nhưng trong
nghiên cứu này, các nhà khoa học đã chiếu
sáng đồ vật bằng các mẫu ánh sáng THz chứa
màu sắc phổ rộng.
Camera 1 pixel (thay cho camera
thông thường chứa nhiều pixel được thương
mại phổ biến) có thể thu ánh sáng được phản
chiếu bởi đồ vật. Trong nghiên cứu mới, các
nhà khoa học đã phát hiện ra rằng camera có
thể phát hiện ra cách xung ánh sáng thay đổi
bởi đồ vật (ngay cả khi xung THz xuất hiện
rất ngắn). Bằng cách kết hợp thông tin này
với hình dạng đã được xác định qua các mẫu,
thì hình dạng và bản chất của đồ vật đã được
thể hiện. Kết quả nghiên cứu là sự cải tiến
mạnh mẽ các công nghệ cũ và có thể gây tác
động lớn ngoài lĩnh vực camera THz.
Theo vista.gov.vn, 14/09//2018
Trở về đầu trang
**************
Nhận diện khuôn mặt được xem là hệ thống “thân thiện với người sử dụng” tại các sân bay
Hệ thống nhận dạng khuôn mặt đang
được sử dụng để tăng tốc quá trình kiểm tra
trước khi lên máy bay tại Sân bay quốc tế
Dulles và cuối cùng sẽ không cần sử dụng thẻ
lên máy bay.
Trong bối cảnh công nghệ nhận dạng
khuôn mặt được sử dụng để thực hiện giám
sát chặt chẽ hơn, thì một hệ thống mới được
công bố tại Sân bay quốc tế Dulles của
Washington đang được chào đón như một
phương thức "thân thiện với người dùng" để
giúp giảm bớt tình trạng ùn tắc trong khi làm
thủ tục xuất nhập cảnh cho du khách hàng
không.
Các quan chức ở Dulles đã công bố hai
hệ thống nhận dạng khuôn mặt mới, trong đó
Một phụ nữ lên máy bay SAS đến Copenhagen qua hệ thống xác minh nhận dạng khuôn mặt tại
Sân bay quốc tế Dulles
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 12 15/72
một hệ thống để đáp ứng các yêu cầu pháp lý
đối với hồ sơ xuất nhập cảnh sinh trắc học và
hệ thống thứ hai giúp tăng tốc độ kiểm tra du
khách đến trên các chuyến bay quốc tế bằng
cách kết hợp hình ảnh thời gian thực với các
bức ảnh đã lưu trữ.
Việc sử dụng ngày càng nhiều phương
thức nhận dạng khuôn mặt đã gây tranh cãi về
quyền riêng tư trên toàn thế giới, nhưng các
quan chức cho rằng hệ thống này là cách để
giảm phiền toái và thời gian chờ đợi mà
không ảnh hưởng đến an ninh.
Kevin McAleenan, cán bộ hải quan
Hoa Kỳ cho rằng: “Công nghệ nhận dạng
khuôn mặt đang hoạt động. Đây là công nghệ
diễn ra nhanh chóng, thân thiện với người
dùng, linh hoạt và có chi phí hiệu quả. Chúng
tôi tin rằng công nghệ này sẽ làm thay đổi bộ
mặt của du lịch quốc tế". Theo thời gian, các
quan chức cho rằng hệ thống nhận dạng sinh
trắc học sẽ cho phép nhận diện khuôn mặt của
du khách hàng không mà không cần sử dụng
thẻ lên máy bay.
Trong một thử nghiệm đối với hệ
thống, McAleenan cho biết 350 hành khách
đã được làm thủ tục lên máy bay Airbus
A380 trong vòng 20 phút, bằng một nửa thời
gian bình thường. Tại sân bay Dulles, các hệ
thống mới hoạt động với iPad gắn trên các
cột, đã xác định và khớp nối với hình ảnh của
du khách trong quá trình lên máy bay.
Tăng tốc, đảm bảo an ninh
Hệ thống được thiết kế để tăng cường
an ninh bằng cách đảm bảo rằng du khách
đang sử dụng hộ chiếu thực của họ, mà không
phải giấy tờ giả, phù hợp với ảnh trên hộ
chiếu hoặc hình ảnh được thu thập từ người
nước ngoài khi họ nhập cảnh.
Hệ thống Dulles bắt đầu hoạt động vào
giữa tháng 8 trước một sự kiện truyền thông
diễn ra tại quốc gia này. Trong vòng ba ngày,
nhờ có hệ thống này, một người đàn ông đã bị
bắt giữ khi đang cố gắng sử dụng hộ chiếu giả
để vào Hoa Kỳ. Cụ thể, người đàn ông 26 tuổi
đi từ Sao Paulo, Braxin đã tìm cách nhập
cảnh bằng hộ chiếu Pháp nhưng hệ thống sinh
trắc học so sánh khuôn mặt đã xác định
khuôn mặt của đối tượng này không giống
với ảnh trên hộ chiếu của anh ta.
Các quan chức cho rằng những hệ
thống mới đang được phát triển chỉ phục vụ
cho quá trình làm thủ tục lên máy bay và
nhập cảnh, mà không có liên quan đến các cơ
sở dữ liệu khác giám sát việc thực thi pháp
luật.
Dulles là một trong 14 sân bay áp dụng
sớm công nghệ nhận dạng khuôn mặt cho
hoạt động nhập cảnh. McAleenan cho rằng do
hệ thống mới chỉ sử dụng hình ảnh và ảnh hộ
chiếu của chính du khách, nên tỷ lệ chính xác
lên đến 99%. Hệ thống được phát triển tại
một đơn vị trực thuộc Bộ Nội An cùng với
các đối tác công nghệ khác.
Theo vista.gov.vn, 21/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Pin mặt trời hai lớp lập kỷ lục về hiệu quả sản xuất năng lượng
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 16/72
Các nhà khoa học vật liệu tại Trường
Kỹ thuật Samueli thuộc trường Đại học
California, Los Angeles (UCLA) đã chế tạo
được loại pin mặt trời màng mỏng có hiệu
quả cao với khả năng sản sinh nhiều năng
lượng từ ánh nắng mặt trời hơn là các tấm
pin mặt trời thông thường nhờ có thiết kế hai
lớp. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí
Science.
Hệ thống này được tạo ra bằng cách
phun một lớp perovskite mỏng, hợp chất chì
và iốt rẻ tiền đã được chứng minh rất hiệu quả
trong việc thu năng lượng từ ánh nắng mặt
trời, lên trên pin mặt trời thương mại. Pin mặt
trời tạo thành lớp dưới của hệ thống được tạo
thành từ hợp chất đồng, indium, gallium và
selenide hoặc CIGS.
Pin mới chuyển đổi 22,4% năng lượng
từ ánh nắng mặt trời, lập kỷ lục về hiệu suất
chuyển đổi năng lượng cho pin mặt trời
perovskite-CIGS được nối song song. Hiệu
suất đã được xác nhận trong các thử nghiệm
độc lập tại Phòng thí nghiệm năng lượng tái
tạo quốc gia thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ.
(Kỷ lục trước đó được thiết lập vào năm 2015
bởi một nhóm nghiên cứu tại Trung tâm
nghiên cứu Thomas J. Watson thuộc Tập
đoàn máy tính IBM, là 10,9%). Hiệu suất của
loại pin mới tương tự như các loại pin mặt
trời poly-silic hiện đang thống trị trên thị
trường quang điện.
Yang Yang, trưởng nhóm nghiên cứu
cho biết: "Với thiết kế pin mặt trời song song,
chúng tôi đang khai thác năng lượng từ hai
phần khác nhau của quang phổ mặt trời trên
cùng một khu vực của thiết bị. Điều này làm
tăng năng lượng sản sinh từ ánh nắng mặt
trời nhiều hơn so với chỉ riêng lớp CIGS". Kỹ
thuật phun lớp perovskite có thể được kết hợp
dễ dàng và với chi phí thấp vào các quy trình
sản xuất pin mặt trời hiện có.
Lớp nền CIGS của pin mặt trời dày
khoảng 2 micron (hoặc hai phần nghìn
milimet), hấp thụ ánh nắng mặt trời và tạo ra
năng lượng với hiệu suất đạt 18,7%, nhưng
khi thêm một lớp perovskite dày 1 micron thì
hiệu suất sẽ được cải thiện giống như cách
gắn thêm bộ tăng áp vào động cơ ô tô để tăng
hiệu quả hoạt động của xe. Hai lớp được nối
với nhau bằng một giao diện cỡ nano do các
nhà nghiên cứu tại UCLA thiết kế; giao diện
làm tăng điện áp cho thiết bị, làm tăng sản
lượng điện cung cấp. Và toàn bộ khối lắp ráp
được đặt trên bề mặt thủy tinh dày khoảng 2
mm.
Yang cho rằng công nghệ của nhóm đã
tăng gần 20% hiệu suất của pin mặt trời CIGS
so với hiệu suất ban đầu. Điều đó có nghĩa là
giảm 20% chi phí năng lượng. Các thiết bị sử
dụng thiết kế hai lớp cuối cùng có thể đạt
hiệu suất chuyển đổi năng lượng ở mức 30%.
Đây sẽ là mục tiêu tiếp theo của nhóm nghiên
cứu.
Theo vista.gov.vn, 14/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Pin nhiên liệu được xử lý bằng plasma không quá ướt hoặc quá khô
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 17/72
Pin nhiên liệu có triển vọng trở thành
một nguồn năng lượng sạch và tái tạo. Nhưng
để giữ cho pin khô từ lâu đã là một thách
thức, vì pin sản sinh ra nước trong quá trình
chuyển đổi hydro và oxy thành điện.
Hiện nay, các nhà nghiên cứu tại
trường Đại học British Columbia đã tìm ra
giải pháp: đó là tiền xử lý điện cực, một thành
phần quan trọng của pin nhiên liệu, bằng khí
oxy ion hóa hay plasma.
Beniamin Zahiri, nhà khoa học vật liệu
và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết:
"Pin nhiên liệu cần có độ ẩm nhất định để
hoạt động, nhưng quá nhiều nước sẽ ngăn
chặn dòng khí đi qua pin. Xử lý pin bằng
plasma làm thay đổi bề mặt của điện cực sao
cho lượng nước dư thừa có thể chìm xuống
các lớp bên dưới và thoát ra ngoài mà không
làm khô pin".
Các nhà nghiên cứu đã cho bề mặt của
một điện cực pin nhiên liệu chứa các lớp
cacbon xốp tiếp xúc với khí oxy ion hóa trong
vòng một phút. Công đoạn xử lý đã làm lắng
đọng trên bề mặt khối lượng phân tử chứa
oxy có khả năng hút nước.
“Các lớp trên nhận được nhiều phân
tử nhất và các lớp tiếp theo nhận được ít
phân tử hơn”, Zahiri nói. "Bằng cách tạo "độ
ẩm ướt" giảm dần, nước được rút từ các lớp
trên xuống các lớp dưới, từ đó nước thoát ra
khỏi pin. Bản thân cấu trúc của lớp cacbon
chính vẫn không thay đổi".
Nghiên cứu tập trung vào pin nhiên
liệu màng trao đổi proton (PEM), một loại pin
nhiên liệu thường được sử dụng cho xe hơi và
xe tải. Zahiri cho biết: “Kết quả của chúng tôi
cho thấy việc xử lý bằng plasma có hiệu quả
trong việc thúc đẩy vận chuyển nước trong
pin nhiên liệu PEM. Các chiến lược vận
chuyển nước khác như sử dụng lớp phủ kỵ
nước hoặc chống thấm nước quá tốn kém
hoặc quá phức tạp để có thể khả thi".
Ngoài ra, theo các nhà nghiên cứu, xử
lý pin bằng plasma cũng có thể dễ dàng được
tích hợp vào trong sản xuất các bộ phận của
pin nhiên liệu. Walter Merida, giáo sư kỹ
thuật cơ khí, đồng tác giả nghiên cứu cho
rằng: "Phương pháp xử lý bằng plasma nhanh
chóng, chi phí thấp và đã được sử dụng rộng
rãi trong sản xuất. Quá trình này không tạo
ra chất thải hóa học, nên thân thiện với môi
trường".
Nhóm nghiên cứu hiện đang khám phá
các ứng dụng khác của việc xử lý bằng
plasma. Theo Merida, phương pháp xử lý
bằng plasma có thể được áp dụng trên các vật
liệu xốp khác dùng trong lưu trữ năng lượng.
Ngoài ra, nó cũng có thể được tích hợp vào
các ngành công nghiệp sử dụng natri
hydroxit, một thị trường trị giá 80 tỷ USD.
Theo vista.gov.vn, 20/09//2018
Trở về đầu trang
**************
Lá chắn bảo vệ enzym rất nhạy trong pin nhiên liệu sinh học
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10 18/72
Ảnh: Các thử nghiệm pin nhiên liệu sinh học
được thực hiện trong pin điện hóa
Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế
đã phát triển được cơ chế mới để bảo vệ các
enzym từ oxy đóng vai trò là chất xúc tác sinh
học trong pin nhiên liệu. Các enzym này được
gọi là hydrogenase, cũng có hiệu quả tương
tự như các chất xúc tác kim loại quý, nhưng
không ổn định khi chúng tiếp xúc với oxy. Do
đó, chúng chưa phù hợp cho các ứng dụng
công nghệ.
Cơ chế bảo vệ mới dựa vào enzym tiêu
thụ oxy, khai thác năng lượng từ đường. Các
nhà nghiên cứu đã chỉ ra khả năng sử dụng cơ
chế bảo vệ này để chế tạo pin nhiên liệu sinh
học chức năng hoạt động bằng nhiên liệu là
hydro và glucose.
Nhóm nghiên cứu dẫn đầu là tiến sĩ
Adrian Ruff và Giáo sư Wolfgang
Schuhmann tại Trung tâm Khoa học điện hóa
thuộc trường Đại học Ruhr- Bochum đã mô tả
các kết quả nghiên cứu trên tạp chí Nature
Communications. Nghiên cứu có sự cộng tác
của các đồng nghiệp đến từ Viện chuyển đổi
năng lượng hóa học Max Planck và trường
Đại học Lisbon.
Các nhà khoa học đã chứng minh trong
các nghiên cứu trước đây rằng hydrogease có
thể được bảo vệ khỏi oxy bằng cách đưa
chúng vào trong một polyme. "Tuy nhiên, cơ
chế này tiêu thụ các điện tử, làm giảm hiệu
suất của pin nhiên liệu", TS. Adrian Ruff nói.
"Ngoài ra, một phần chất xúc tác được sử
dụng để bảo vệ enzym". Do đó, các nhà khoa
học đã tìm cách tách hệ thống hoạt động xúc
tác khỏi cơ chế bảo vệ.
Enzym bẫy oxy
Với sự hỗ trợ của hai enzym, nhóm
nghiên cứu đã chế tạo được một hệ thống khử
oxy xung quanh điện cực sản sinh dòng điện.
Đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã phủ lên điện
cực các hydrogenase, được gắn vào chất nền
polime để cố định chúng. Sau đó, họ đặt một
chất nền polime khác lên phía trên của
hydrogenase, bao bọc toàn bộ lớp xúc tác cơ
bản. Lớp xúc tác chứa hai enzym sử dụng
đường để chuyển đổi oxy thành nước.
Hydro được oxy hóa trong lớp chứa
hydrogenase ở phía dưới. Điện cực hấp thụ
các điện tử được giải phóng trong quá trình
này. Lớp trên cùng khử oxy độc hại.
Pin nhiên liệu chức năng đã được chế
tạo
Trong các thí nghiệm tiếp theo, nhóm
nghiên cứu đã kết hợp các cực dương sinh
học được mô tả ở trên với cực âm sinh học,
cũng dựa vào sự chuyển đổi của glucose.
Theo đó, các nhà khoa học đã chế tạo được
pin nhiên liệu sinh học chức năng. Wolfgang
Schuhmann, đồng tác giả nghiên cứu đã đưa
ra kết luận: "Glucose từ sinh khối giá rẻ và
dồi dào không chỉ là nhiên liệu cho hệ thống
bảo vệ, mà còn thúc đẩy hoạt động của cực
âm sinh học và sau đó tạo ra một dòng điện
trong pin". Pin nhiên liệu này có điện áp
mạch hở là 1,15V, giá trị cao nhất mà pin
chứa cực dương sinh học từ polime có thể đạt
được cho đến nay.
Wolfgang Schuhmann cho biết:
"Nguyên lý đằng sau cơ chế lá chắn bảo vệ
này có thể được chuyển giao cho bất kỳ chất
xúc tác nhạy nào nếu enzym thích hợp được
chọn lọc, có khả năng xúc tác phản ứng ngăn
chặn tương ứng".
Theo vista.gov.vn, 24/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Phương pháp mới cải thiện hiệu suất pin
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 19/72
Những phát triển công nghệ mới của
các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học và
Công nghệ quốc gia Ulsan (UNIST), Hàn
Quốc và các cộng sự tại Cục Khoa học, Công
nghệ và Nghiên cứu (A*Star) ở Singapo có
triển vọng làm tăng đáng kể hiệu suất của pin
lithium kim loại tiến tới cho ra đời loại pin
sạc thế hệ mới. Nghiên cứu cũng xác nhận
nguyên lý nâng cao hiệu quả hoạt động của
pin thông qua quan sát tại chỗ trong thời gian
thực chu trình sạc-xả sạc.
Pin lithium kim loại là loại pin sạc có
lithium ở cực dương. Trong một số vật liệu
cực âm khác nhau, kim loại lithium có điện
áp phụ thấp nhất và có công suất gấp khoảng
10 lần so với các cực dương than chì thông
dụng. Do đó, kim loại lithium đã thu hút
nhiều sự chú ý với vai trò là vật liệu cực
dương thế hệ mới cho xe điện và các hệ thống
lưu trữ năng lượng quy mô lớn.
Trong khi cực dương kim loại lithium
là ứng cử viên lý tưởng cho pin có mật độ
năng lượng cao, thì việc sử dụng chúng làm
cực dương trong pin thương mại cần có sự cải
tiến hơn nữa. Ví dụ, kim loại lithium có xu
hướng phát triển thành các cấu trúc dạng phân
nhánh trong quá trình sạc/xả liên tục của pin,
điều này có thể làm giảm hiệu suất pin.
Nguyên nhân là do cấu trúc phân nhánh trên
lớp bề mặt kim loại lithium này gây ra hiện
tượng đoản mạch bên trong bằng cách xuyên
qua tấm ngăn cách trong pin.
Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên
cứu đã ngăn chặn sự phát triển của cấu trúc
phân nhánh bằng cách phủ lớp silic lithium
(LixSi) lên lõi lithium. Kết quả cho thấy hiệu
suất điện hóa đã đạt mức tuyệt vời.
Quan sát bằng kính hiển vi quang học
tại chỗ đã được thực hiện để theo dõi sự lắng
đọng điện hóa của lithium trên các điện cực
lithium biến đổi LixSi và các điện cực lithium
trần. Kết quả quan sát cho thấy sự hòa
tan/lắng đọng lithium trên cực dương lithium
được biến đổi bởi LixSi có thể đạt được.
GS. Lee cho biết: “Nghiên cứu của
chúng tôi cung cấp quan sát trực tiếp về hành
vi điện hóa, tăng thể tích, cũng như sự phát
triển cấu trúc phân nhánh của các cực dương
kim loại lithium. Kết quả này được áp dụng
trong pin thực cũng sẽ góp phần cho hoạt
động thương mại hóa pin lithium kim loại".
Nghiên cứu này đã được công bố trên
tạp chí Advanced Materials.
Theo vista.gov.vn, 28/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Loại pin mới được chế tạo từ CO2
Một nhóm nghiên cứu tại Viện Công
nghệ Massachusetts (MIT) đã chế tạo được
loại pin mới từ các thành phần trong đó có khí
CO2 thu được từ các nhà máy điện. Thay vì
cố gắng chuyển đổi khí CO2 thành hóa chất
chuyên dụng bằng cách sử dụng các chất xúc
tác kim loại khan hiếm, pin mới có thể liên
tục biến đổi khí CO2 thành khoáng cacbonat
rắn khi nó thải ra. Công thức pin CO2 dù vẫn
đang trong giai đoạn nghiên cứu ban đầu và
Ảnh: Sơ đồ thể hiện quá trình chuẩn bị và hành vi điện hóa của lõi lithium được biến đổi bởi LixSi
Hình ảnh kính hiển vi quét điện tử cho thấy cacbon ở cực âm của pin CO2 do các nhà khoa
học tại MIT chế tạo, sau khi pin được xả sạc
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 20/72
còn xa mới được thương mại hóa, nhưng cuối
cùng sẽ giúp giảm phát thải khí nhà kính vào
khí quyển. Pin được làm từ kim loại lithium,
cacbon và chất điện phân do các nhà nghiên
cứu thiết kế. Nghiên cứu đã được công bố
trên tạp chí Joule.
Hiện nay, các nhà máy điện được trang
bị hệ thống thu giữ cacbon thường sử dụng
đến 30% điện năng phục vụ sản xuất để cung
cấp năng lượng cho hoạt động thu giữ, giải
phóng và lưu trữ CO2. Phương thức để giảm
chi phí của quá trình thu cacbon hoặc cho ra
đời một sản phẩm cuối cùng có giá trị có thể
làm thay đổi lớn khía cạnh kinh tế của các hệ
thống này.
Tuy nhiên, "CO2 không phải có phản
ứng rất mạnh", Betar Gallant, phó giáo sư kỹ
thuật cơ khí giải thích, do đó, "việc tìm ra
những con đường phản ứng mới là rất quan
trọng". Nhìn chung, cách duy nhất để CO2
hoạt động mạnh trong điều kiện điện hóa là
với đầu vào năng lượng lớn dưới dạng điện áp
cao, có thể là một quá trình tốn kém và không
hiệu quả. Lý tưởng nhất, khí thải này sẽ phải
trải qua các phản ứng sinh ra chất gì đó đáng
giá như một hóa chất hữu ích hoặc nhiên liệu.
Tuy nhiên, những nỗ lực chuyển đổi điện hóa
thường được thực hiện trong nước, vẫn bị cản
trở bởi đầu vào năng lượng cao và mức độ
chọn lọc kém của các hóa chất được tạo ra.
Các nhà khoa học với kinh nghiệm
nghiên cứu các phản ứng điện hóa khô
(không dùng nước) như các phản ứng tạo ra
pin lithium, đã xem xét khía cạnh hóa học của
việc thu CO2 để tạo ra chất điện phân chứa
CO2 - một trong 3 bộ phận thiết yếu của pin -
nơi khí được thu để sử dụng trong quá trình
xả sạc để cung cấp công suất đầu ra.
Phương pháp này khác với việc giải
phóng CO2 trở lại giai đoạn khí để lưu trữ lâu
dài, như hiện nay được sử dụng trong công
nghệ thu giữ và cô lập cacbon (CCS). Lĩnh
vực này thường chú trọng đến cách thu CO2
từ nhà máy điện thông qua quá trình hấp thụ
hóa chất và sau đó lưu trữ dưới lòng đất hoặc
thay đổi hóa học thành nhiên liệu hoặc
nguyên liệu hóa học. Thay vào đó, nhóm
nghiên cứu đã đưa ra một phương pháp mới
có khả năng được sử dụng ngay trong dòng
chất thải của nhà máy điện để tạo ra vật liệu
cho một trong những thành phần chính của
pin.
Dù trong thời gian gần đây, pin lithium
CO2 sử dụng khí như chất phản ứng trong
quá trình xả sạc, đang ngày càng được quan
tâm phát triển, nhưng phản ứng yếu của CO2
thường cần đến các chất xúc tác kim loại. Các
chất xúc tác này không chỉ có giá thành cao,
mà chức năng của chúng vẫn chưa được xác
định rõ và các phản ứng rất khó kiểm soát.
Tuy nhiên, bằng cách kết hợp khí ở
trạng thái lỏng, nhóm nghiên cứu đã tìm cách
để đạt được khả năng chuyển đổi CO2 điện
hóa mà chỉ sử dụng điện cực cacbon. Điểm
mấu chốt là phải kích hoạt trước CO2 bằng
cách kết hợp nó thành dung dịch amin. Kết
quả thử nghiệm cho thấy phương pháp này
hoạt động và có thể tạo ra pin lithium CO2
với điện áp và công suất cạnh tranh với pin
khí lithium hiện đại. Hơn nữa, các amin đóng
vai trò như chất xúc tác phân tử không bị tiêu
hao trong phản ứng.
Điểm mấu chốt là phải phát triển hệ
thống chất điện phân phù hợp. Trong nghiên
cứu ban đầu, các nhà khoa học đã sử dụng
chất điện phân khô vì nó sẽ hạn chế các con
đường phản ứng sẵn có và qua đó tạo điều
kiện thuận lợi để mô tả phản ứng và xác định
tính khả thi của nó. Vật liệu amin trong
nghiên cứu hiện đang được sử dụng cho công
nghệ CCS, trước đây chưa được dùng cho
pin.
Hệ thống sơ khai này vẫn chưa được
tối ưu và cần được phát triển hơn nữa. Vòng
đời của pin chỉ giới hạn ở 10 chu kỳ sạc-xả
sạc, nên cần nghiên cứu sâu hơn để tăng khả
năng nạp bổ sung và ngăn chặn sự suy giảm
của các thành phần pin.
Các nhà khoa học cũng đang nghiên
cứu khả năng phát triển một hệ thống hoạt
động liên tục sử dụng dòng khí CO2 ổn định
trong điều kiện áp suất nhờ có vật liệu amin,
cho phép tạo ra công suất điện ổn định trong
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 21/72
thời gian dài như pin được cung cấp CO2.
Cuối cùng, nhóm nghiên cứu hy vọng biến
đổi thành một hệ thống tích hợp sẽ thực hiện
đồng thời cả thu giữ CO2 từ dòng thải của
nhà máy điện và chuyển đổi nó thành vật liệu
điện hóa để sử dụng trong pin. "Đó là cách để
cô lập nó dưới dạng một sản phẩm hữu ích",
Gallant nói.
Theo vista.gov.vn, 28/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Giới khoa học tìm ra cách mới biến ánh sáng Mặt Trời thành năng lượng tái tạo không giới hạn
Sự sống trên Trái Đất đã hấp thụ ánh
sáng mặt trời và lưu trữ nó như một nguồn
nhiên liệu trong hàng tỷ năm. Nhưng các nhà
khoa học vừa tạo ra bước ngoặt mới trong quá
trình này, với hiệu quả sử dụng ngang ngửa
nhiên liệu hóa thạch.
Theo Science Alert, Đại học
Cambridge ở Anh đã phát triển thành công
một phương pháp mới hiệu quả hơn để tách
nước thành hydro và oxy bằng cách liên kết
quang hợp với hydrogenase, một loại enzim
có trong tảo.
Tuy dùng phương pháp tách nước để
tạo ra nguồn năng lượng sạch không phải là
mới, nhưng hầu hết những phương pháp đó
đều cần đến các chất xúc tác đắt tiền khiến nó
trở thành một thách thức đối với nền kinh tế.
Và quy trình mới này có thể thay đổi
điều đó.
Quang hợp là quá trình tạo ra glucozo
từ nước và CO2, giữ lại năng lượng ánh sáng
và giải phóng khí oxy. Quá trình này đã giúp
cho thực vật, tảo và một số vi khuẩn sống sót
qua hàng tỷ năm, và nó cũng chịu trách nhiệm
trong việc tạo ra năng lượng hóa thạch mà
chúng ta đốt mỗi ngày.
Nhưng nó cũng không phải là giải
pháp quá hiệu quả, bởi xét cho cùng, cây cối
cũng chỉ cần một phần trăm rất nhỏ trong
tổng số năng lượng được gửi đến cho chúng
ta mỗi ngày. Giải phóng năng lượng hóa
thạch ở dạng than cũng tạo ra lượng khí CO2,
mà như chúng ta đã biết, nó ảnh hưởng rất lớn
đến môi trường.
Các nhà khoa học đã phát minh ra một
phiên bản quang hợp bán nhân tạo để cải
thiện quá trình của thiên nhiên, kích hoạt lại
một quá trình mà sự tiến hóa đã bỏ lại phía
sau. Và trong phiên bản quang hợp mới này,
nhân tố quan trọng nhất là một loại enzim cổ
xưa được gọi là hydrogenase.
"Hydrogenase là một loại enzim có
trong tảo có khả năng làm giảm proton thành
hydro", nhà hóa học Katarzyna Sokół nói.
"Khi sự sống tiến hóa, quá trình này
đã bị ngừng hoạt động vì nó không cần thiết
cho việc sinh tồn nhưng chúng tôi đã thành
công trong việc kích hoạt lại nó để đạt được
phản ứng mà chúng tôi muốn - tách nước
thành hydro và oxy."
Bắt chước quá trình quang hợp để thu
thập và tích trữ năng lượng là điều mà các
nhà khoa học đã thử nghiệm trong nhiều năm.
Không chỉ là một nguồn năng lượng tiềm
năng, nó còn có thể giúp làm sạch khí CO2.
Nhưng theo Sokół, hầu hết các công
nghệ đơn giản trước đây sẽ không thể mở
rộng quy mô lên tầm công nghiệp bởi vì
chúng quá đắt, không hiệu quả hoặc sử dụng
vật liệu có nguy cơ ô nhiễm môi trường.
Cách tiếp cận của nhóm nghiên cứu là
tạo ra một tế bào điện hóa (giống như pin)
dựa trên sinh hóa thu ánh sáng của một quá
trình được gọi là photosystem II. Nó cung cấp
điện áp cần thiết cho enzim hydrogenase hoạt
động, làm giảm hydro trong nước để nó có
thể tách khỏi oxy và hóa thành khí.
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 22/72
Về nguyên tắc nó nghe có vẻ đơn giản,
nhưng việc kết nối các hệ thống nhân tạo với
các quá trình hữu cơ khá phức tạp.
"Quy trình này đã vượt qua nhiều
thách thức liên quan đến việc tích hợp thành
phần sinh học và hữu cơ vào vật liệu vô cơ để
lắp ráp các thiết bị bán nhân tạo và mở ra
'hộp dụng cụ' để phát triển các hệ thống
chuyển đổi năng lượng mặt trời trong tương
lai", ông Erwin Reisner cho biết.
Quá trình này vẫn chưa hoàn thiện và
cần phải nghiên cứu nhiều hơn nữa. Tìm kiếm
sự cân bằng giữa tự nhiên và nhân tạo có thể
là tấm vé để con người sử dụng năng lượng
mặt trời không tốn kém và thực sự sạch.
"Đây có thể là một nền tảng tuyệt vời
để phát triển công nghệ năng lượng mặt trời",
Sokół nói.
"Cách tiếp cận này có thể được sử
dụng để kết hợp các phản ứng khác với nhau
để xem những gì có thể xảy ra, xem xét từ các
phản ứng này và sau đó xây dựng công nghệ
năng lượng mặt trời tổng hợp trở nên mạnh
mẽ hơn".
Nền kinh tế hydrogen sẽ phát triển
trong tương lai, cùng với những thách thức
khác trong lưu trữ và vận chuyển. Với việc
chúng ta tiếp tục phụ thuộc vào năng lượng
hóa thạch đang dẫn đến cuộc khủng hoảng
khí hậu toàn cầu, trong khi các loại nhiên liệu
thay thế vẫn chưa đủ khả năng đáp ứng nhu
cầu của con người, phương pháp này của các
nhà khoa học có thể mở ra một kỷ nguyên
mới cho sự sống trên Trái Đất.
Nghiên cứu này đã được công bố trên
Nature Energy.
Theo vnreview.vn, 10/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Nghiên cứu mới trong lĩnh vực quang hợp bán nhân tạo
Công cuộc tìm kiếm những phương
pháp mới để khai thác năng lượng mặt trời đã
tiến thêm một bước sau khi các nhà nghiên
cứu tách thành công nước thành hydro và oxy
bằng cách thay đổi bộ máy quang hợp của
thực vật.
Quang hợp là quá trình thực vật sử
dụng để chuyển đổi ánh nắng mặt trời thành
năng lượng. Oxy được tạo thành như sản
phẩm phụ của quá trình quang hợp khi nước
do thực vật hấp thụ được “tách”. Đây là một
trong những phản ứng quan trọng nhất trên
hành tinh vì nó là nguồn gốc sản sinh gần như
toàn bộ oxy trên thế giới. Hydro được tạo ra
khi nước bị phân tách, có thể là một nguồn
năng lượng tái tạo xanh và không giới hạn.
Một nghiên cứu mới do các nhà khoa
học tại trường Cao đẳng St John's thuộc
trường Đại học Cambridge dẫn đầu, đã sử
dụng quang hợp bán nhân tạo để khám phá
những phương thức mới sản xuất và lưu trữ
năng lượng mặt trời. Nhóm nghiên cứu đã sử
dụng ánh nắng mặt trời tự nhiên để biến đổi
nước thành hydro và oxy bằng cách sử dụng
hỗn hợp các thành phần sinh học và công
nghệ nhân tạo.
Nghiên cứu có thể được sử dụng để
cách mạng hóa các hệ thống được sử dụng để
sản xuất năng lượng tái tạo. Báo cáo nghiên
cứu đã được công bố trên tạp chí Nature
Energy, đề cập đến cách các nhà nghiên cứu
tại phòng thí nghiệm Reisner ở Cambridge đã
phát triển nền tảng để đạt khả năng tách nước
bằng năng lượng mặt trời. Phương pháp này
cũng hấp thu nhiều ánh nắng mặt trời hơn
quang hợp tự nhiên.
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 23/72
Katarzyna Sokól, tác giả đầu tiên và là
nghiên cứu sinh tại trường Cao đẳng St John's
cho biết: “Quang hợp tự nhiên không hiệu
quả vì quá trình này diễn ra chỉ để giúp thực
vật sinh tồn nên tạo ra khối lượng năng lượng
tối thiểu cần thiết, khoảng 1-2% mức thực vật
có khả năng chuyển đổi và lưu trữ".
Quang hợp nhân tạo đã tồn tại trong
nhiều thập kỷ qua nhưng vẫn chưa được sử
dụng thành công để sản xuất năng lượng tái
tạo vì cần có các chất xúc tác đắt tiền và độc
hại. Có nghĩa là quá trình này vẫn chưa được
sử dụng để mở rộng trên quy mô công nghiệp.
Nghiên cứu mới là một phần của lĩnh
vực quang hợp bán nhân tạo mới nổi nhằm
khắc phục những hạn chế của quá trình quang
hợp hoàn toàn nhân tạo thông qua sử dụng
các enzym để thực hiện phản ứng như mong
đợi. Nhóm nghiên cứu không chỉ tăng nguồn
năng lượng được sản xuất và lưu trữ, mà còn
tái kích hoạt một quá trình trong tảo không
còn hoạt động trong hàng thiên niên kỷ.
Sokól giải thích: "Hydrogenase là một
loại enzyme trong tảo có khả năng khử proton
thành hydro. Trong giai đoạn tiến hóa, quá
trình này đã ngừng hoạt động vì không cần
thiết cho sự sinh tồn của tảo, nhưng chúng tôi
đã kích hoạt thành công quá trình đó để thực
hiện phản ứng như mong đợi. Đó là tách
nước thành hydro và oxy”. Sokól hy vọng
những phát hiện này sẽ cho phép phát triển
các hệ thống mô hình mới chuyển đổi năng
lượng mặt trời.
Đây là mô hình đầu tiên sử dụng thành
công hydrogenase và hệ thống quang II để tạo
nên quá trình quang hợp bán nhân tạo hoàn
toàn bằng năng lượng mặt trời. TS. Erwin
Reisner, đồng tác giả nghiên cứu cho rằng
nghiên cứu mới là cột mốc quan trọng.
Nghiên cứu đã khắc phục được nhiều khó
khăn liên quan đến việc kết hợp các thành
phần sinh học và hữu cơ vào trong các vật
liệu vô cơ phục vụ lắp ráp các thiết bị bán
nhân tạo và là một công cụ để phát triển các
hệ thống chuyển đổi năng lượng mặt trời
trong tương lai.
Theo vista.gov.vn, 21/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Máy siêu âm nhỏ gọn, giá chỉ 100 USD
Trong khi phần lớn các máy siêu âm
hiện nay đều khá cồng kềnh và đắt tiền, một
nhóm nghiên cứu tại ĐH British Columbia
(UBC, Canada) vừa chế tạo thành công thiết
bị với tính năng tương tự, có kích thước chỉ
bằng miếng băng gạc và giá thành dưới 100
USD.
Nhờ sự nhỏ gọn đáng kinh ngạc như
vậy, chiếc máy này được hứa hẹn sẽ đem
công nghệ siêu âm tới tận những nơi xa xôi.
Hôm 27/08, kết quả nghiên cứu của nhóm đã
được công bố trên Tạp chí Microsystems &
Nanoengineering.
Thiết bị siêu âm vô cùng nhỏ gọn do các nhà nghiên cứu tại UBC chế tạo. Ảnh: Futurism
Thành phần chiếm vai quan trọng nhất
đối với bất cứ cỗ máy siêu âm nào chính là bộ
cảm biến hoặc đầu dò – có khả năng phát ra
sóng âm thanh, sóng âm này sẽ bị phản hồi lại
khi tiếp xúc với các mô trên cơ thể và hình
thành tiếng dội. Tiếp đó, bộ cảm biến (hay
đầu dò) sẽ lọc ra những tín hiệu dội để gửi
đến máy tính – nơi dữ liệu sẽ được sử dụng
để tạo thành đồ thị âm (sonogram).
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 24/72
Hiện nay, hầu hết các bộ cảm biến đều
được tích hợp tinh thể áp điện (piezoelectric
crystal) – tinh thể nhỏ có khả năng tạo ra điện
áp khi trải qua rung động. Tuy nhiên, các tinh
thể như vậy rất khó chế tạo và tốn kém – điều
góp phần làm tăng chi phí của bộ cảm biến.
Do đó, một số kỹ sư đã thử chuyển sang loại
cảm biến siêu âm điện dung (CMUT) – chứa
những lớp màng rung nhỏ, dao động mỗi khi
tiếp xúc với dòng điện. Loại màng này
thường được chế tạo từ silicon cứng, tuy
nhiên nhóm nghiên cứu của UBC đã tìm cách
thay thế bằng một loại nhựa polymer rẻ tiền
hơn. Trong các cuộc thử nghiệm, bộ cảm biến
chứa polyCMUT đã cho ra kết quả là hình
ảnh siêu âm với chất lượng không hề thua
kém so với tinh thể áp điện.
Cũng theo thông cáo báo chí của UBC,
chi phí cho việc sản xuất polyCMUT là rất rẻ,
chưa tới 100 USD, bên cạnh yêu cầu về thiết
bị chỉ ở mức tối thiểu. Ngoài ra, bộ cảm biến
cũng chỉ cần nguồn điện nhỏ (cỡ khoảng 10
V) để hoạt động, nghĩa là điện thoại thông
minh có thể cấp nguồn cho nó, điều này mở
ra khả năng sử dụng ở những nơi thiếu điện.
Hơn nữa, nhờ vào kích thước nhỏ gọn mà các
tùy chọn thiết kế mới dựa trên công nghệ này
trở nên khả dĩ hơn hết, chẳng hạn bác sĩ có
thể quấn những đầu dò quanh cơ thể bệnh
nhân một cách linh hoạt nhằm tạo ra hình ảnh
chính xác nhất.
Theo khoahocphattrien.vn, 13/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Bộ cảm biến theo dõi nhiệt độ và độ ẩm xung quanh cây trồng
Các bộ cảm biến nhiệt độ và độ ẩm đặt trên lá cây - Ảnh: Tạp chí npj Flexible Electronics
2 loại cảm biến dẻo và hoạt động tự trị
do các kỹ sư Ả Rập Saudi phát triển có thể
được sử dụng để thu thập dữ liệu không dây
về trạng thái phát triển của thực vật cũng như
nhiệt độ và độ ẩm xung quanh cây trồng.
Theo tạp chí npj Flexible Electronics,
các kỹ sư Ả Rập Saudi đã phát triển 2 loại
cảm biến dẻo và hoạt động tự trị có thể được
sử dụng để thu thập dữ liệu không dây về
trạng thái thực vật cũng như nhiệt độ và độ
ẩm xung quanh cây trồng. Một trong 2 loại
cảm biến được điều chỉnh để rải từ máy bay
không người lái hoặc các thiết bị bay khác.
Được biết, tốc độ tăng trưởng của thực
vật phụ thuộc trực tiếp vào trạng thái của môi
trường, bao gồm nhiệt độ và độ ẩm. Hiện đã
có các hệ thống giám sát các thông số này và
một số trong số đó cũng có thể tự động diễn
giải dữ liệu và giúp tăng cường độ hoặc tần
suất tưới nước.Tuy nhiên, các cảm biến này
khá đắt và khó lắp đặt hoặc có những nhược
điểm khác.
Một nhóm kỹ sư đứng đầu Muhammad
Hussain ở Đại học khoa học và công nghệ
quốc vương Abdullah đã phát triển 2 bộ cảm
biến khác nhau, đều cùng cho phép theo dõi
tác động của các yếu tố môi trường đối với sự
phát triển của thực vật.
Một trong số đó là một cảm biến để
theo dõi độ giãn rộng của thân cây,bao gồm
một màng kim loại vàng và titan dày 190
nanomet, đặt trong một loại polymer
polydimetylsiloxan (PDMS), đàn hồi trong
suốt. Để mỗi cây trồng không phải nối với
nhau bằng dây với một hệ thống nhất, các kỹ
sư đã tạo ra một khối nhỏ điều khiển và
nguồn nuôi bộ vi điều khiển, có Bluetooth
module để truyền dữ liệu và 256 kilobyte bộ
nhớ để lưu trữ cùng pin lithium-ion, đủ cho
khoảng 150 ngày. Khối điều khiển có thể
được đặt ở gốc cây và gắn với cảm biến bằng
dây dẫn.
Ngoài cảm biến theo dõi độ giãn của
thân cây, các kỹ sư còn phát triển cảm biến độ
ẩm và nhiệt độ giống hình dạng của con
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 25/72
bướm, không dứt khoát cần gắn cố định vào
thân cây mà có thể đặt trên cành và lá và
được kết nối với bộ điều khiển và nguồn nuôi.
Cấu tạo của các cảm biến này có thể được xếp
gọn sau khi được in trên máy in 3D. Trong
trạng thái gập, kết cấu có một đế rỗng hình
lục giác,dễ dàng đặt cảm biến và bộ điều
khiển, còn khi được tung từ thiết bị bay
không người lái, bộ điều khiển xòe ra 6 cánh
nhỏ để đậu trên mặt lá và cây.
Theo vista.gov.vn, 17/08/2018
Trở về đầu trang
**************
Điện cực quang có thể khai thác 85% ánh sáng nhìn thấy
Các nhà khoa học đã chế tạo được một
điện cực quang có thể thu 85% ánh sáng nhìn
thấy trong lớp bán dẫn mỏng 30 nanomet nằm
giữa các lớp vàng và chuyển đổi năng lượng
từ ánh sáng hiệu quả gấp 11 lần so với các
phương pháp trước đây.
Trong công cuộc hiện thực hóa xã hội
bền vững, nhu cầu chế tạo pin mặt trời đột
phá hoặc các hệ thống quang hợp nhân tạo sử
dụng năng lượng ánh sáng nhìn thấy từ mặt
trời gia tăng chưa từng có, trong khi sử dụng
ít vật liệu nhất có thể.
Nhóm nghiên cứu do GS. Hiroaki
Misawa tại Viện Nghiên cứu khoa học điện tử
thuộc trường Đại học Hokkaido, đã đặt mục
tiêu phát triển điện cực quang với khả năng
thu ánh sáng nhìn thấy trên một phạm vi phổ
rộng bằng cách sử dụng các hạt nano vàng
gắn trên chất bán dẫn. Nhưng chỉ đơn thuần
sử dụng một lớp hạt nano vàng không thể hấp
thụ đủ lượng ánh sáng, vì chúng thu ánh sáng
bằng dải quang phổ hẹp.
Trong nghiên cứu được công bố trên
tạp chí Nature Nanotechnology, các nhà khoa
học đã kẹp một chất bán dẫn và một màng
mỏng titan dioxit 30nm giữa một lớp vàng
100 nm và các hạt nano vàng để tăng cường
khả năng hấp thụ ánh sáng. Khi hệ thống
được chiếu sáng từ phía hạt nano vàng, thì
lớp vàng hoạt động như một tấm gương, bẫy
ánh sáng trong một khoang giữa hai lớp vàng
và giúp các hạt nano hấp thụ nhiều ánh sáng
hơn.
Nhóm nghiên cứu rất ngạc nhiên khi
thấy điện cực quang thu được hơn 85% ánh
sáng nhìn thấy, hiệu quả hơn nhiều so với
phương pháp trước đây. Các hạt nano vàng
được biết với hiện tượng được gọi là cộng
hưởng plasmon cục bộ, hấp thụ một bước
sóng ánh sáng nhất định. Hiroaki Misawa cho
biết: “Điện cực quang của chúng tôi đã tạo ra
một môi trường mới, trong đó, plasmon và
ánh sáng nhìn thấy được bẫy trong lớp oxit
titan phản ứng mạnh mẽ, cho phép ánh sáng
có bước sóng phổ rộng được hấp thụ bởi các
hạt nano vàng”.
Khi các hạt nano vàng hấp thụ ánh
sáng, năng lượng bổ sung sẽ kích thích điện
tử trong vàng chuyển giao điện tử cho chất
bán dẫn. “Hiệu quả chuyển đổi năng lượng từ
ánh sáng cao hơn 11 lần so với các hạt nano
không có chức năng bẫy ánh sáng”, Misawa
giải thích. Hiệu quả nâng lên cũng dẫn đến sự
phân tách nước tăng cường: các điện tử khử
các ion hydro thành hydro, trong khi các lỗ
điện tử còn lại đã ôxy hóa nước để sản sinh
oxy, một quá trình đầy triển vọng để tạo ra
năng lượng sạch.
Các nhà nghiên cứu đã đi đến kết luận:
"Điện cực quang sử dụng rất ít vật liệu, cho
phép chuyển đổi hiệu quả ánh nắng mặt trời
thành năng lượng tái tạo, góp phần vào hiện
thực hóa xã hội bền vững".
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 26/72
Theo vista.gov.vn, 20/09/2018 Trở về đầu trang
**************
Chế tạo thiết bị hoạt động như não người
Các nhà khoa học vừa chế tạo thành
công thiết bị kết hợp chức năng nơ ron (tế bào
thần kinh) và khớp thần kinh. Thiết bị có khả
năng ghi nhớ các sự kiện, tương tự như não
người.
Trong não người có hàng trăm triệu
khớp thần kinh. Các khớp thần kinh chịu
trách nhiệm chuyển giao xung thần kinh.
Thông qua khớp thần kinh, các nơ ron tiếp
xúc với nhau, tạo thành mạng nơ ron. Thông
tin từ các nơ ron được thu nhận qua các khớp
thần kinh trên sợi nhánh (đoạn kéo dài
nguyên sinh phân nhánh từ một tế bào thần
kinh).
Sau đó, thông tin được dẫn dọc theo nơ
ron và chuyển đến khớp thần kinh ở đầu cuối
sợi thần kinh, tức là sợi trục (axon). Đây là hệ
thống hóa học chuyển giao thông tin, có thể
thực hiện những nhiệm vụ rất phức tạp với
lượng năng lượng sử dụng thấp. Chính vì lẽ
đó, nghiên cứu khớp thần kinh nhân tạo, bắt
chước các khả năng sinh học của não, là đối
tượng quan tâm của các nhà khoa học trên
toàn thế giới.
Nhóm nghiên cứu do nhà khoa học
Myoung-Jae Lee ở Viện Khoa học Công nghệ
Daegu Gyeongbuk (DGIST) ở Hàn Quốc đã
phát triển thành công thiết bị như vậy. Đây là
thiết bị khớp thần kinh điện tử, mô phỏng
chức năng các khớp thần kinh trong não. Các
nhà khoa học đã thực hiện thí nghiệm, trong
đó họ tái tạo quá trình hình thành, lưu giữ và
xóa bỏ ký ức.
Phương pháp do nhóm các nhà nghiên
cứu sử dụng có ưu điểm công nghệ là chiếm
diện tích không lớn, sử dụng ít năng lượng.
Nhu cầu năng lượng của giải pháp này nhỏ
hơn 10 lần so với nhu cầu năng lượng trong
các phương pháp dựa trên các hệ thống 0 - 1
(không – một).
Thiết bị do nhóm nghiên cứu của
Myoung - Jae Lee phát triển có thể được sử
dụng trong các thiết bị hoặc mạch điện có
năng suất thấp để tái tạo lượng dữ liệu khổng
lồ. Các nhà khoa học cho rằng khớp thần kinh
nhân tạo sẽ được sử dụng trong các thiết bị
bán dẫn thế hệ mới và thúc đẩy sự phát triển
trí tuệ nhân tạo và học sâu (deep learning).
“Chúng tôi hi vọng sẽ phát triển được trí tuệ
nhân tạo dựa trên hệ thống mô phỏng não
người, tạo thành mạch thứ cấp, bắt chước các
chức năng của nơ ron” - ông Myoung - Jae
Lee cho biết như vậy.
Theo giaoducthoidai.vn, 19/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Sóng âm thanh giúp định dạng các vật in có kích thước siêu nhỏ
Các nhà khoa học đã tìm ra cách in
bằng âm thanh. Công nghệ này giúp máy in
kiểm soát tốt hơn hình dạng mực in và lượng
mực in được dùng.
Nhóm nghiên cứu đến từ Đại học
Harvard đã thành công trong việc phát triển
công nghệ in ấn mới có thể điều khiển được
hình dạng và lượng mực in sử dụng. Máy in
này không phải để in giấy tờ hay thiệp chúc,
mà được ứng dụng trong công nghệ sinh học
và tạo ra các loại vật liệu dẫn điện.
Sóng âm thanh từ lâu đã được sử dụng
để thổi bay các hạt bụi gây ô nhiễm, từ đó tạo
ra cách thức làm vệ sinh gọn nhẹ và đơn giản.
Các nhà khoa học cũng sử dụng sóng âm để
lập bản đồ những khu vực khó tiếp cận bằng
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 27/72
cách phát và nhận âm phản xạ. Giờ đây, sóng
âm được dùng để thúc đẩy công nghệ in ấn.
Các nhà khoa học sử dụng sóng âm thanh để định hình dạng của giọt mực in, qua đó kiểm soát được lượng mực in cần dùng nhằm tạo ra cách thức in
ấn vật liệu tiết kiệm hơn. (Ảnh: Daniele Foresti/Jennifer A. Lewis/Harvard University)
“Bằng cách khai thác sóng âm, chúng
tôi đã phát triển công nghệ mới giúp điều
khiển mực in theo ý muốn. Mục tiêu của
chúng tôi là giúp quản lý được lượng mực in
và giúp hệ thống này vận hành một cách độc
lập, không cần phụ thuộc vào máy móc điều
khiển hay tính chất của chất lỏng”, Jennifer
Lewis, giáo sư sinh học tại Đại học Harvard
chia sẻ về nghiên cứu mới.
Hiện tại, các hệ thống sử dụng những
viên nang có kích thước siêu nhỏ giúp phân
luồng dòng chảy của mực in trong các máy in
phun. Nhưng công nghệ mới này có thể xử lý
được chất lỏng với độ nhớt cao gấp 10 lần so
với nước lỏng thông thường, và qua đó định
hình được hình dạng của mực in.
Dòng chất lỏng siêu nhỏ được phun ra từ mực của máy in đặc biệt sử dụng sóng âm để định
hình mực in. Công nghệ này được kỳ vọng sẽ ứng dụng và thay đổi mạnh mẽ nhiều
ngành công nghiệp, đặc biệt là công nghiệp
dược phẩm (Ảnh: Daniele Foresti/Jennifer A. Lewis/Harvard University)
Thông thường, mực in từ nguồn sẽ
chảy qua các ống dẫn chứa những viên nang
nhỏ, mực in khi đi ra sẽ được phân luồng và
định hình như vậy. Nhưng ở những chi tiết in
đòi hỏi kích thước nhỏ hơn, các nhà sản xuất
sẽ gặp khó khăn trong việc sản xuất những
viên nang có kích thước siêu nhỏ.
“Sóng âm tác động vào dòng chảy của
mực in, làm chúng thay đổi hình dạng và mực
in khi in ra sẽ mang hình dạng như mong
muốn. Không chỉ xử lý được chất lỏng có độ
nhớt cao hơn so với máy in dùng viên nang,
mà công nghệ này có thể kiểm soát được
lượng mực in đã dùng, giúp tiết kiệm hơn
trong chi phí in ấn và sản xuất máy in”,
Foresti cho biết thêm.
Khi tiến hành thử nghiệm trong phòng
thí nghiệm, các nhà khoa học đã thực hiện in
thành công các vật có kích thước nhỏ bằng
những chất lỏng có độ nhớt cao, như mật ong
nhân tạo, tế bào gốc, nhựa quang học và kim
loại lỏng.
“Công nghệ này khi được ứng dụng
trong thực tế sẽ có những đóng góp và tác
động ngay với ngành công nghiệp dược
phẩm. Không những thế, nhìn xa rộng thì
công nghệ này sẽ tác động và thay đổi sâu
rộng ở những ngành công nghiệp khác nữa”,
Lewis chia sẻ về công nghệ của nhóm nghiên
cứu của ông.
Theo khampha.vn, 21/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Sử dụng vật liệu nano mới cho các thiết bị điện tử lượng tử
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 28/72
Một nhóm nghiên cứu quốc tế do giáo
sư Kasper Steen Pedersen tại trường Đại học
Kỹ thuật Đan Mạch dẫn đầu, đã tổng hợp vật
liệu nano mới có các tính chất điện và từ tính
phù hợp cho các máy tính lượng tử trong
tương lai và các ứng dụng khác trong điện tử.
Chromium-Chloride-Pyrazine (công
thức hóa học CrCl2 (pyrazine) 2) là một vật
liệu phân lớp - tiền thân của vật liệu 2D. Về
nguyên tắc, vật liệu 2D chỉ dày một phân tử
nên thường mang đến cho vật liệu các tính
chất rất khác so với vật liệu tương tự nhưng ở
dạng 3D. ]
Ít nhất các tính chất điện không giống
nhau. Trong khi vật liệu ở dạng 3D, các điện
tử có thể di chuyển mọi hướng nhưng vật liệu
ở dạng 2D, chúng sẽ bị hạn chế di chuyển
theo chiều ngang - miễn là bước sóng của
điện tử dài hơn độ dày của lớp 2D.
Vật liệu hybrid hữu cơ/vô cơ
Graphene là vật liệu 2D nổi tiếng nhất,
bao gồm các nguyên tử cacbon trong cấu trúc
mạng lưới, tạo độ bền cao cho vật liệu. Kể từ
lần đầu tiên graphene được tổng hợp vào năm
2004, hàng trăm vật liệu 2D khác đã ra đời,
trong đó một số vật liệu là có triển vọng sử
dụng cho các thiết bị điện tử lượng tử.
Tuy nhiên, vật liệu mới dựa vào một
khái niệm rất khác. Trong khi các vật liệu ứng
viên khác đều là vô cơ như graphene, thì
Chromium-Chloride-Pyrazine lại là vật liệu
hybrid hữu cơ/vô cơ.
"Vật liệu có tính chất hóa học mới,
trong đó, chúng tôi có thể thay thế các yếu tố
cấu thành vật liệu và làm thay đổi tính chất
vật lý và hóa học của nó. Đây là điều không
thể thực hiện được với graphene. Ví dụ,
không thể lựa chọn thay thế một nửa số
nguyên tử cacbon trong graphene bằng loại
nguyên tử khác. Cách tiếp cận của chúng tôi
cho phép mang lại các tính chất cho vật liệu
một cách chính xác hơn nhiều so với các vật
liệu 2D khác”, Kasper Steen Pedersen giải
thích. Ngoài các tính chất điện, các tính chất
từ tính trong Chromium-Chloride-Pyrazine có
thể được tạo ra một cách chính xác. Điều này
đặc biệt liên quan đến "spin điện tử học".
Thế giới vật liệu 2D mới
Ngoài phục vụ tính toán lượng tử,
Chromium-Chloride-Pyrazine có thể được sử
dụng trong các chất siêu dẫn, chất xúc tác,
pin, pin nhiên liệu và các thiết bị điện tử nói
chung trong tương lai. Tuy nhiên, các công ty
vẫn chưa muốn tiến hành sản xuất ngay vật
liệu này.
Các nhà khoa học cho rằng đây vẫn là
nghiên cứu cơ bản. Vì nhóm nghiên cứu đang
gợi ý tổng hợp vật liệu từ một cách tiếp cận
hoàn toàn mới, nhưng một số vấn đề được đặt
ra chưa có lời giải đáp. Ví dụ, các nhà nghiên
cứu chưa thể xác định mức độ ổn định của vật
liệu trong các ứng dụng khác nhau. Tuy
nhiên, ngay cả khi Chromium-Chloride-
Pyrazine vì một lý do nào đó chứng tỏ không
phù hợp cho các ứng dụng khác nhau, thì các
nguyên tắc mới tổng hợp vật liệu vẫn sẽ có
liên quan. Điều đó mở đường cho một thế
giới mới với các vật liệu 2D tiên tiến.
Theo vista.gov.vn,21/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Thời công nghệ, ngay cả vải cũng được 'dệt' từ sợi quang, đèn led
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 29/72
Với các loại vải này, quần áo không
còn là vật giữ ấm và làm đẹp mà còn thực sự
hữu ích với cuộc sống của hiện đại của con
người.
Vải dệt bằng sợi quang
Trong thời đại các thiết bị điện tử đa
năng lên ngôi, mới đây, nhóm nghiên cứu của
Yoel Fink tại Viện Công nghệ Massachusetts
MIT (Mỹ) do Michael Rein chủ trì, đã sản
xuất được một loại sợi quang kết hợp với các
thành phần quang điện như diode, có thể
được dệt thành vải và thậm chí cả giặt sạch
mà không làm hỏng các thành phần điện tử
của nó.
Loại vải dệt bằng sợi quang này rất có công dụng trong ngành truyền thông và y sinh học. Cụ thể như việc đo lường mức độ oxy hóa trong máu
Các nhà nghiên cứu sử dụng một thanh
polymer rộng khoảng vài centimét được đục
hai lỗ, trong đó có các dây đồng và các thành
phần cần thiết khác. Sau đó, một đầu của
thanh polymer được đốt nóng cho tan chảy,
sau đó được kéo thành sợi thật mảnh, cũng
giống như kiểu chúng ta kéo dài kẹo cao su
vậy. Những dây chỉ có đường kính vài
micromét được tạo thành do sự kết hợp với
các thành phần khác sau đó được tách ra khỏi
sợi.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng loại
sợi này để dệt thành vải. Tấm vải sau đó được
đem rửa sạch thật nhiều lần để bảo đảm rằng
các thiết bị điện tử vẫn hoạt động.
Được biết, loại vải dệt bằng sợi quang
này rất có công dụng trong ngành truyền
thông và y sinh học. Cụ thể như việc đo
lường mức độ oxy hóa trong máu. Các ứng
dụng đầu tiên dự kiến sẽ bắt đầu vào năm
2019.
Vải tích hợp màn hình
Nhiều năm nay, các nhà khoa học đã
nghiên cứu đưa ra nhiều loại vải được gọi là
"hàng dệt thông minh", về căn bản là áo thun
kết nối với các cảm biến hoặc được gắn các
màn hình nhỏ. Nhưng mới đây là bước phức
tạp cuối cùng khi các kỹ sư tích hợp được
một màn hình thật linh hoạt trực tiếp ngay
vào vải.
Với loại vải này, các thông tin như nhịp tim, lượng calo tiêu thụ sẽ hiển thị trực tiếp lên áo
Thách thức này đã được các nhà
nghiên cứu tại Trung tâm Holst ở Eindhoven
(Hà Lan) đáp ứng. Do cho đến nay, các loại
màn hình gọi là linh hoạt cũng không thể co
giãn và uốn cong theo mọi hướng như vải dệt
thông thường, và nguy cơ nứt bể là việc
đương nhiên. Vì vậy các nhà nghiên cứu đã
tìm ra được giải pháp: gắn đèn LED, thường
là ở trạng thái cứng, lên trên một chất nền
polyimide và gói gọn trong cao su.
Màn hình được thiết kế có tên
AMOLED với độ phân giải 32 x 32 pixel, có
thể được tích hợp vào các loại vải. Đặc biệt
màn hình nảy chỉ mỏng có 3 mm, một khi kết
hợp với các cảm biến khác nhau sẽ cho ra các
thông tin chẳng hạn như nhịp tim và lượng
calo đốt cháy, hiển thị trực tiếp lên áo thun.
Theo Jeroen van den Brand, một trong
số các nhà nghiên cứu, họ đang tiếp tục cải
thiện hiệu suất và độ phân giải màn hình cũng
như làm cho vải có thể cho vào máy giặt như
các loại vải thông thường khác.
Theo khampha.vn, 25/09/2018
Trở về đầu trang
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 30/72
**************
CƠ KHÍ – CHẾ TẠO MÁY
Israel phát triển thiết bị bay không người lái cứu hộ trên biển
Ảnh minh họa. (Nguồn: Youtube)
Israel đã phát triển một loại thiết bị
bay không người lái mới, có thể được sử dụng
để cứu hộ những trường hợp bị đuối nước
trên biển.
Nhật báo Yedioth Ahronoth của Israel
ngày 2/9 cho biết thiết bị bay không người lái
mới do công ty tư nhân Blueskimmer phát
triển, được trang bị 3 phao cứu sinh.
Thiết bị bay này cũng được thiết kế để
mở rộng tầm nhìn của các nhân viên cứu hộ
trên bờ biển.
Khi nhân viên cứu hộ xác định được
một người bị nạn dưới nước ở khoảng cách
200 mét, thiết bị bay không người lái có thể
thả các phao cứu sinh nói trên chỉ trong 15
giây.
Nhân viên cứu hộ còn có thể hướng
dẫn người bị đuối nước thông qua một hệ
thống gắn trên thiết bị bay này.
Thiết bị bay này được chế tạo bằng sợi
carbon và có thể hoạt động trong bán kính lên
tới 2 km, do đó rút ngắn đáng kể thời gian
phản ứng ban đầu trong trường hợp đuối
nước.
Tel Aviv-Yafo, một trong những thành
phố lớn nhất Israel, với 13 bãi biển có tổng
chiều dài 13,5km, thu hút hàng nghìn du
khách trong và ngoài nước vào mùa Hè.
Tuy nhiên, kể từ đầu năm 2018, trên
các bãi biển của Israel đã xảy ra nhiều vụ
đuối nước khiến 51 người thiệt mạng.
Theo vietnamplus.vn, 02/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Phương pháp mới làm tan băng mà không cần sử dụng điện hoặc hóa chất
Hiện tượng tích tụ băng tuyết dù là
hình thành ở cánh máy bay, đường dây điện
trên không hay trong lưỡi cánh quạt khổng lồ
của tuabin gió thì đều có thể gây ra các hậu
quả rất nghiêm trọng, có thể làm giảm hiệu
suất hoặc gây hư hỏng hoặc có những tình
huống có thể gây ra tai nạn. Làm tan băng có
thể được thực hiện bằng các phương pháp
như sử dụng hệ thống sưởi tiêu tốn năng
lượng hoặc thuốc xịt hóa chất có hại cho môi
trường. Tuy nhiên, hiện nay, các nhà nghiên
cứu MIT do giáo sư kỹ sư cơ khí Kripa
Varanasi đứng đầu cùng hai nhà nghiên cứu
sau tiến sĩ là Susmita Dash và Jolet de Ruiter
đã phát triển một phương pháp mới mang tính
thụ động hoàn toàn, sử dụng chính nguồn
năng lượng mặt trời để làm công cụ loại bỏ sự
hình thành và tích tụ tuyết, băng giá. Bài báo
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 31/72
về nghiên cứu được mô tả trên tạp chí
Science Advances.
Hệ thống mới có cấu tạo tương đối đơn
giản, dựa trên một loại vật liệu ba lớp có thể
được gắn trực tiếp hoặc thậm chí gá lên bề
mặt cần xử lý. Vật liệu hấp thu bức xạ mặt
trời và chuyển đổi nó thành dạng nhiệt, sau
đó, truyền nhiệt ra xung quanh bề mặt cần xử
lý để làm tan lớp băng không chỉ giới hạn tại
các vị trí tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt
trời mà còn ở những vị trí lân cận. Đặc biệt,
phương pháp mới không đòi hỏi phải sử dụng
nguồn điện. Hệ thống thậm chí có thể vận
hành vào ban đêm bằng cách sử dụng ánh
sáng nhân tạo.
"Sự hình thành và tích tụ băng giá gây
nguy hiểm cho các động cơ của máy bay,
tuabin gió, đường dây điện, giàn khai thác
dầu khí ngoài khơi…..", Varanasi cho biết.
"Những cách xử lý thông thường là sử dụng
hóa chất khô hoặc lỏng được thiết kế để hạ
thấp điểm đông đặc của nước (các loại muối
khác nhau, rượu, glycol) hoặc thông qua áp
dụng nhiệt,.., tuy nhiên, những cách trên đều
chưa thực sự mang lại hiệu quả".
Lấy cảm hứng từ Mặt trời
Các loại thuốc xịt khử băng thông
thường cho máy bay và các ứng dụng khác sử
dụng ethylene glycol - một loại hóa chất độc
hại, không thân thiện với môi trường. Bên
cạnh đó, hệ thống sưởi cũng đã được phát
triển như một kỹ thuật làm tan băng cho máy
bay. Tuy nhiên, nhiều hãng hàng không trên
thế giới không lựa chọn sử dụng hệ thống
sưởi vì lý do chi phí và tính an toàn. Cũng vì
lẽ đó, Varanasi và các cộng sự đã nghiên cứu
việc sử dụng bề mặt siêu nước để ngăn chặn
một cách thụ động hiện tượng đóng băng.
Song, những lớp phủ có thể bị ảnh hưởng bởi
sự hình thành sương giá, từ đó, chúng có xu
hướng lấp đầy các kết cấu vi mô vốn là cơ sở
tạo nên thuộc tính phá băng cho bề mặt.
Varanasi và nhóm của ông nhận định
năng lượng mặt trời có thể được xem là
nguồn năng lượng thay thế. Họ quyết định
nghiên cứu phương thức để có thể nắm bắt
nguồn năng lượng dồi dào này và sử dụng nó
một cách thụ động.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng
việc sản xuất đủ nhiệt để làm tan chảy phần
lớn băng hình thành là không cần thiết. Thay
vào đó, cần phải làm tan chảy lớp ranh giới -
ngay nơi băng tiếp xúc bề mặt, từ đó, hình
thành một lớp nước mỏng, làm cho bề mặt trở
nên trơn trượt, từ đó ngăn băng tuyết hay
sương giá bám vào bề mặt nền cần xử lý.
“Lớp trên cùng là một chất hấp thụ, có
khả năng bẫy ánh sáng tới và chuyển đổi nó
thành dạng nhiệt. Vật liệu mà chúng tôi sử
dụng có hiệu quả cao, hấp thụ 95% nguồn
ánh sáng tới và chỉ mất 3% để tái bức xạ”,
Varanasi chia sẻ.
Về nguyên tắc, lớp trên cùng giúp
ngăn chặn sự hình thành sương giá, nhưng
điểm hạn chế của nó là: thứ nhất, chỉ hoạt
động tại các vị trí tiếp xúc trực tiếp với ánh
sáng mặt trời, thứ hai: phần lớn nhiệt sẽ bị
truyền ngược trở lại vật liệu nền như cánh
máy bay hoặc đường dây điện, và do đó, sẽ
không hỗ trợ phá băng.
Từ đây, nhóm nghiên cứu đã nghiên
cứu thêm một lớp rải làm bằng nhôm rất
mỏng, chỉ dày 400 micromet. Lớp này được
làm nóng bằng lớp hấp thụ ở phía trên nó và
truyền nhiệt rất hiệu quả để tỏa nhiệt bên
ngoài, che phủ toàn bộ bề mặt. Lớp vật liệu
này đã được lựa chọn để thực hiện "phản ứng
nhiệt đủ nhanh để làm sao cho quá trình sưởi
ấm diễn ra nhanh hơn quá trình đóng băng",
Varanasi nói.
Lớp dưới cùng chỉ đơn giản là lớp
cách nhiệt bằng bọt, nhiệm vụ của nó là giữ
không cho nhiệt bị hao tổn mà giữ nó tại
những vị trí cần thiết trên bề mặt cần xử lý.
"Ngoài việc khử băng thụ động, bẫy
quang nhiệt vẫn duy trì nhiệt độ cao, do đó,
giúp ngăn ngừa sự tích tụ băng hoàn toàn",
Dash nói.
Ba lớp đều được làm bằng các loại vật
liệu rẻ tiền có sẵn trên thị trường, sau đó được
gắn kết với nhau, và được gá lên bề mặt cần
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 32/72
được bảo vệ, xử lý. Các nhà nghiên cứu cho
biết: đối với một số ứng dụng, vật liệu có thể
được gá lên bề mặt, từng lớp một tại mỗi thời
điểm.
Nhóm nghiên cứu đã thực hiện các thử
nghiệm trên vật liệu trong điều kiện ngoài
trời, trong thế giới thực và các phép đo chi
tiết trong phạm vi phòng thí nghiệm để chứng
minh tính hiệu quả của hệ thống.
Varanasi nhấn mạnh: “Hệ thống mới
thậm chí còn có thể được áp dụng trong nhiều
mục đích thương mại khác, chẳng hạn như
các tấm ngăn đóng băng trên mái nhà, trường
học và các tòa nhà khác. Chúng tôi đang có
kế hoạch tiếp tục thực hiện những nghiên cứu
sâu hơn về hệ thống, những thử nghiệm về
tuổi thọ và các phương pháp tối ưu của ứng
dụng. Nhưng hệ thống về cơ bản có thể được
áp dụng gần như ngay lập tức cho một số ứng
dụng, đặc biệt là các ứng dụng văn phòng
phẩm”.
Theo vista.gov.vn, 07/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Thiết bị khai thác năng lượng từ các rung động tần số thấp
Một nhóm các nhà khoa học tại Viện
Nghiên cứu vật liệu thuộc trường Đại học
Penn và Đại học Utah đã chế tạo được thiết bị
khai thác năng lượng đeo trên người với khả
năng sản sinh năng lượng từ các thao tác như
vung cánh tay trong khi đi bộ hoặc chạy.
Thiết bị này có kích thước bằng đồng hồ đeo
tay, tạo ra đủ năng lượng cho hoạt động của
một hệ thống theo dõi sức khỏe cá nhân.
Susan Trolier-McKinstry, Giáo sư
Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu và Steward S.
Flaschen, Giáo sư kỹ thuật điện cho biết:
"Các thiết bị do chúng tôi chế tạo bằng cách
sử dụng vật liệu tối ưu, hoạt động ở mọi nơi
với hiệu quả cao hơn từ 5 - 50 lần so với bất
cứ thiết bị nào trước đây".
Các thiết bị khai thác năng lượng hiệu
quả cao này có khả năng cung cấp điện cho
hàng triệu thiết bị cấu thành hệ thống Internet
kết nối vạn vật. Thông qua cung cấp năng
lượng liên tục cho pin sạc hoặc siêu tụ điện,
thiết bị khai thác năng lượng có thể giảm chi
phí cho nhân công làm công việc thay pin khi
pin hỏng và tránh tình trạng vứt pin thải ra bãi
chôn lấp.
Một số tinh thể có thể sản sinh dòng
điện khi được nén hoặc thay đổi hình dạng
khi có sự xuất hiện của điện tích. Hiệu ứng áp
điện này được sử dụng trong các thiết bị siêu
âm, cũng như khai thác năng lượng. Trong
nghiên cứu, các nhà khoa học đã sử dụng
PZT, vật liệu áp điện nổi tiếng để phủ lên cả
hai mặt của một lá kim loại dẻo có độ dày gấp
bốn hoặc năm lần so với trong các thiết bị cũ.
Khối lượng lớn vật liệu hoạt tính tương ứng
với việc sản sinh nhiều năng lượng hơn. Bằng
cách định hướng cấu trúc tinh thể của màng
để tối ưu hóa khả năng phân cực, hiệu quả
khai thác năng lượng gia tăng. Áp lực nén
sinh ra trong màng khi màng được gắn trên lá
kim loại dẻo, cũng có nghĩa là màng PZT có
thể chịu được biến dạng lớn mà không bị nứt,
nên thiết bị sẽ mạnh hơn.
Trolier-McKinstry cho biết: "Một số
thách thức đặt ra trong lĩnh vực khoa học vật
liệu. Đầu tiên là làm thế nào để tăng độ dày
của màng trên một lá kim loại dẻo. Sau đó,
chúng ta cần định hướng tinh thể phù hợp để
đạt được hiệu ứng áp điện mạnh nhất".
Nhóm nghiên cứu đã thiết kế một thiết
bị mới giống đồng hồ đeo tay kết hợp vật liệu
lá kim loại/PZT. Thiết bị này sử dụng rotor
đồng trục lệch tâm, xoay tự do có gắn một
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 33/72
nam châm và nhiều chùm tia PZT với mỗi
chùm tia được gắn một nam châm. Khi nam
châm trên rotor tiếp cận một trong các chùm
tia, các nam châm đẩy nhau và làm chệch
hướng chùm tia, tách chùm tia trong một quá
trình được gọi là tăng tốc chuyển đổi tần số.
Tần số chậm của cổ tay xoay được chuyển
đổi thành dao động tần số cao hơn. Theo
Trolier-McKinstry, thiết kế của thiết bị này
hiệu quả hơn thiết bị khai thác điện từ thông
thường giống như những thiết bị được sử
dụng cho đồng hồ tự cấp điện.
Trong tương lai, nhóm nghiên cứu tin
rằng có thể tăng gấp đôi sản lượng điện bằng
cách sử dụng quá trình thiêu kết lạnh, công
nghệ tổng hợp ở nhiệt độ thấp đã được phát
triển tại trường Đại học Penn. Ngoài ra, các
nhà khoa học đang nghiên cứu bổ sung một
thành phần từ tính vào máy gặt cơ học hiện
nay để xử lý năng lượng trong phần lớn thời
gian trong ngày khi không có hoạt động thể
chất.
Theo vista.gov.vn, 14/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Thiết bị đo sóng não để hiểu tâm trạng con người
Làm thế nào để các nhà nghiên cứu
biết được, rằng liệu những đối tượng tham gia
thử nghiệm của họ có vui vẻ hay buồn chán?
Có thể đọc được tâm trạng nhờ phân tích các tín hiệu sóng não. Ảnh: Futurism
Mới đây, một nhóm chuyên gia thần
kinh học vừa đề xuất phương pháp đọc tâm
trạng nhờ phân tích sóng não. Đây cũng là lần
đầu tiên khoa học đi vào làm rõ mối liên hệ
giữa sóng não với các trạng thái tình cảm của
con người – công việc hứa hẹn sẽ đem lại
nhiều ứng dụng thiết thực, nhất là trong việc
điều trị chứng rối loạn tâm trạng. Kết quả này
đã được công bố trên Tạp chí Nature
Biotechnology vào hôm 10/09.
Các nhà khoa học đã làm việc với 7
tình nguyện viên – những người có não bộ
được cấy ghép điện cực để hỗ trợ việc điều trị
chứng động kinh. Trong một vài ngày, nhóm
nghiên cứu đã thu thập dữ liệu về tín hiệu
thần kinh phát đi từ não bộ người bệnh, bên
cạnh việc cho họ hoàn thành bảng câu hỏi
liên quan đến tâm trạng. Sau khi nhận thấy
sóng não chắc chắn đã có một mối liên hệ
nhất định đối với những trạng thái tình cảm
khác nhau ở từng bệnh nhân, nhóm đã phát
triển một phần mềm nhằm để tìm kiếm mối
tương quan đó, dựa trên kết quả trả lời bảng
câu hỏi tương ứng. Cuối cùng, các nhà khoa
học có thể suy ra tâm trạng của người bệnh
bằng cách phân tích những tín hiệu thần kinh
riêng lẻ.
Hiển nhiên, nghiên cứu trên mới chỉ
bao gồm một số ít người bệnh (có não bộ
được gắn thêm các thiết bị cảm biến nhạy) và
được thực hiện trong khoảng thời gian tương
đối ngắn. Bên cạnh đó, các nhà khoa học
cũng vẫn chưa thể xác định nguyên nhân
chính xác, tại sao một số dạng sóng não lại
quyết định những trạng thái cảm xúc cụ thể.
Tuy nhiên, nhóm tin rằng công việc mà họ
đang làm rất có khả năng sẽ mở đường cho
những phương án điều trị dựa trên kích thích
sâu ở não bộ (kỹ thuật trong đó não bộ được
cấy ghép thêm một thiết bị có khả năng tạo ra
những kích thích), nhất là đối với chứng rối
loạn ám ảnh cưỡng chế hay trầm cảm nặng,
kéo dài.
Theo khoahocphattrien.vn, 11/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 34/72
Bụi kim cương cho phép phát hiện từ trường với chi phí thấp, hiệu quả cao
Các kỹ sư tại trường Đại học
California Berkeley đã chế tạo được thiết bị
làm giảm đáng kể năng lượng cần cho các
máy dò từ trường, có thể cách mạng hóa cách
chúng ta đo từ trường di chuyển qua các thiết
bị điện tử, hành tinh của chúng ta và thậm chí
cả cơ thể chúng ta.
Ảnh: Trong thiết bị có kích thước bằng một móng tay, các cụm tinh thể nano kim cương (đốm đen) nằm phía trên vật liệu multiferroic. Multiferroic
truyền năng lượng vi sóng vào các tinh thể hiệu quả hơn nhiều các phương pháp khác
Dominic Labanowski, nghiên cứu sinh
tiến sỹ và là đồng tác giả nghiên cứu cho
rằng: "Các cảm biến từ trường tốt nhất hiện
nay có kích thước cồng kềnh, chỉ hoạt động ở
nhiệt độ khắc nghiệt và có giá thành lên đến
hàng chục nghìn đô. Các cảm biến của chúng
tôi có thể thay thế những cảm biến khó sử
dụng hơn trong rất nhiều ứng dụng từ điều
hướng, xạ hình y tế đến thăm dò tài nguyên
thiên nhiên".
Mỗi khi cảm biến kim cương đo từ
trường, trước tiên nó phải được thổi bằng bức
xạ vi sóng cỡ từ 1 - 10W để nhạy hơn với từ
trường, mới có đủ năng lượng để làm tan
chảy các linh kiện điện tử. Các nhà nghiên
cứu đã tìm ra một phương pháp mới để kích
thích những viên kim cương nhỏ bằng vi sóng
thông qua sử dụng ít năng lượng hơn 1000
lần, giúp tạo ra các thiết bị cảm biến từ có thể
phù hợp với các thiết bị điện tử như điện
thoại di động.
Để chế tạo thiết bị, các nhà nghiên cứu
đã đặt các tinh thể nano kim cương lên màng
multiferroic. Loại vật liệu mới này có khả
năng truyền năng lượng vi sóng cho các tinh
thể hiệu quả hơn nhiều.
"Kỹ thuật này làm giảm đáng kể mức
tiêu thụ điện năng của các cảm biến để có thể
sử dụng cho các ứng dụng thực tế",
Labanowski cho biết.
Nhiều ứng dụng trong y học của các
cảm biến từ tính như chụp não điện từ sử
dụng từ trường để đo sóng não hoặc từ tâm đồ
sử dụng từ trường để chụp hình chức năng
tim. Hiện nay, các máy móc này có kích
thước bằng một căn phòng nhỏ và có giá
thành lên đến 3 triệu USD.
Các cảm biến cũng có thể được đặt
trong máy bay thông dụng hoặc máy bay
không người lái để hỗ trợ phát hiện kim loại
đất hiếm dưới lòng đất hoặc được sử dụng
trong điện thoại di động để cải thiện khả năng
điều hướng.
Công trình nghiên cứu mới đã được
thực hiện bởi phòng thí nghiệm của Sayeef
Salahuddin tại UC Berkeley cùng phối hợp
với các nhà nghiên cứu đến từ trường Đại học
Ohio. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp
chí Science Advances.
Theo vista.gov.vn, 20/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 35/72
Lớp da lập trình biến đổi bất kỳ đồ gia dụng nào thành robot
Khi bạn nghĩ về robot, một hình ảnh
nào đó có thể xuất hiện trong đầu của bạn.
Có lẽ là robot có bánh xe, có thể là một con
chó, nhưng cũng có thể là thiết bị điện tử khá
lớn được chế tạo chuyên dụng cho một mục
đích. Nhưng liệu bạn có thể tạo ra loại robot
linh hoạt phục vụ vô số mục đích và có bất cứ
hình dạng nào bạn mong muốn hay không?
Đó là những gì các nhà nghiên cứu tại trường
Đại học Yale đã tạo ra, chính là lớp “da”
robot có thể lập trình với khả năng biến đổi
bất cứ đồ vật nào thành robot.
Các nhà nghiên cứu tại phòng thí
nghiệm của Rebecca Kramer-Bottoglio đã đặt
các cảm biến và bộ truyền động vào tấm phủ
dẻo. Khi các tấm phủ dẻo được đặt lên một đồ
vật - ví dụ, thú nhồi bông - lớp da robot có thể
tạo hiệu ứng cho đồ vật. Sau đó, các cảm biến
và bộ truyền động có thể được lập trình để
thực hiện các nhiệm vụ khác nhau theo yêu
cầu và cách các tấm phủ được đặt lên đó.
Ngoài ra, việc bổ sung nhiều tấm phủ dẻo có
thể làm tăng hoặc thay đổi chức năng. Nghiên
cứu đã được công bố trên tạp chí Science
Robotics.
"Chúng ta có thể lấy da và quấn xung
quanh một đồ vật để thực hiện một nhiệm vụ -
ví dụ vận động - và sau đó, lại tách ra và đặt
vào một đồ vật khác để thực hiện nhiệm vụ
khác như nắm và di chuyển đồ vật", Kramer-
Bottoglio nói. "Sau đó, chúng tôi có thể bóc
chính các lớp da này khỏi đồ vật đó và đặt lên
một chiếc áo để chế tạo thiết bị mang theo
người hoạt động được".
Điểm mấu chốt ở đây đó là chúng
không phải các thiết bị đơn mục đích. Tính di
động của những lớp da robot này, cũng như
khả năng lập trình để thực hiện những công
việc khác nhau, có nghĩa là bạn có thể biến
bất kỳ đồ vật nào thành robot. Điều đó tạo ra
nhiều ứng dụng rộng rãi mà không cần đầu tư
lớn để chế tạo robot ngay từ đầu. Lớp da lập
trình còn xa mới được sử dụng thương mại,
nhưng chắc chắn có triển vọng đối với những
gì chúng ta có thể làm với robot trong tương
lai.
Theo vista.gov.vn, 28/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Hệ thống làm lạnh thử nghiệm sử dụng từ trường và hợp kim biến hình
Ngoài các tính năng không cần thiết
như màn hình cảm ứng và camera nội bộ,
công nghệ tủ lạnh cơ bản không thay đổi lớn
trong nhiều thập kỷ qua. Công nghệ này vẫn
làm lạnh bằng hóa chất làm lạnh và máy nén,
hơn nữa, còn tiêu hao nhiều điện năng. Giờ
đây, các nhà nghiên cứu ở châu Âu đã cho
thấy các kết quả ban đầu đầy triển vọng với
hệ thống làm mát thử nghiệm sử dụng từ
trường và hợp kim biến hình.
Các hệ thống làm mát từ tính hoạt
động bằng cách khai thác hiệu ứng từ nhiệt,
về cơ bản có nghĩa là một số vật liệu sẽ thay
đổi nhiệt độ khi tiếp xúc với từ trường. Công
nghệ này đã tồn tại gần như lâu bằng công
nghệ tủ lạnh thông thường, nhưng thực sự
chưa bao giờ được phát triển vì sự phức tạp
của thiết bị có thể làm giảm hiệu quả năng
lượng. Vấn đề thường nằm ở nam châm siêu
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 36/72
dẫn được sử dụng cần có hệ thống làm mát
riêng.
Để giải quyết vấn đề đó, các nhà
nghiên cứu tại trường Đại học Kỹ thuật
Darmstadt và Helmholtz-Zentrum Dresden-
Rossendorf (HZDR) ở Đức đã khai thác sự
kết hợp độc đáo của nam châm và các hợp
kim đặc biệt. Các nam châm chứa
neodymium kim loại đất hiếm, sắt và boron.
Hợp kim này là hỗn hợp của niken, mangan
và indi.
Sự kết hợp đó là chìa khóa đưa hệ
thống này trở nên thực tế. Các nam châm đó
là những nam châm vĩnh cửu mạnh nhất hiện
nay, có khả năng tạo ra từ trường mạnh gấp
40.000 lần so với từ trường Trái đất. Hợp kim
đặc biệt này sẽ hạ nhiệt khi tiếp xúc với từ
trường và ngoài ra, nó có thể trở lại hình dạng
ban đầu sau khi bị biến dạng.
Dựa vào sự kết hợp của nam châm và
các hợp kim đặc biệt, nhóm nghiên cứu đã
phát triển một chu trình làm lạnh gồm sáu
bước. Thứ nhất, chất làm mát (hợp kim) được
tiếp xúc với từ trường chỉ trong một phần
nghìn giây, thời gian đủ để nó bị từ hóa và hạ
nhiệt. Sau đó, hợp kim được lấy ra từ từ
trường và cần có một bộ tản nhiệt làm mát.
Khi hợp kim ấm trở lại, nó sẽ lại bị từ hóa.
Tiếp theo, hợp kim được nén bởi một con lăn,
làm cho nó thay đổi hình dạng, mất từ tính và
nóng lên. Khi con lăn được lấy ra, hợp kim
trở lại hình dạng ban đầu vì chuyển về nhiệt
độ bình thường, sẵn sàng để tái khởi động chu
kỳ.
Nhóm nghiên cứu dự định xây dựng
một đơn vị trình diễn vào năm 2022 để tìm
hiểu kỹ hơn về cách hệ thống làm mát mọi
thứ, cũng như hiệu quả năng lượng của nó.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp
chí Nature Materials.
Theo vista.gov.vn, 28/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Thiết bị di động giúp dễ dàng dự đoán và kiểm soát hiện tượng tảo nở hoa gây hại
Theo University of California, Los AngeleS
Trong 10 năm qua, hiện tượng nở hoa
của tảo độc tăng đột biến trong quần thể tảo,
điển hình là tại các vùng ven biển và hệ thống
nước ngọt, đã đe dọa nghiêm trọng đến sinh
vật biển trên khắp đất nước Hoa Kỳ. Nguyên
nhân là do thực vật phù du sản sinh tự nhiên
chất độc sinh học không chỉ gây ảnh hưởng
đến cá và thực vật thủy sinh, mà cả động vật
có vú, chim và con người sống gần những
khu vực đó.
Theo Cơ quan Khí quyển và Đại
dương quốc gia, tình trạng tảo nở hoa đã trở
nên phổ biến hơn và diễn ra tại nhiều khu vực
trên thế giới hơn bao giờ hết. Khả năng dự
báo tảo nở hoa gây hại và vị trí của chúng,
kích thước và mức độ nghiêm trọng có thể
giúp các nhà khoa học ngăn chặn các tác
động nguy hiểm của chúng. Nhưng khó dự
đoán thời điểm và nơi hiện tượng này sẽ xảy
ra. Hiện nay, các nhà nghiên cứu tại trường
Đại học California đã chế tạo được một thiết
bị rẻ tiền và di động với khả năng phân tích
các mẫu nước ngay tức thì, sẽ cung cấp cho
các nhà sinh học biển hiểu biết sâu sắc về khả
năng tình trạng tảo nở hoa xuất hiện trong các
khu vực họ đang thử nghiệm. Điều đó sẽ cho
phép các cán bộ quản lý vùng ven biển đưa ra
quyết định nhanh chóng và sáng suốt hơn như
đóng cửa các bãi biển trước khi nở hoa tảo
gây thiệt hại nghiêm trọng.
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 37/72
Nhóm nghiên cứu đã tạo ra máy đếm
tế bào theo dòng (flow cytometer) (công nghệ
laser được sử dụng để đếm và phân loại tế
bào, phát hiện các chỉ dấu sinh học và protein
biến đổi), phát hiện và đo lường tính chất vật
lý và hóa học của các vật thể nhỏ trong một
mẫu dựa vào hình ảnh ba chiều và trí tuệ nhân
tạo. Thiết bị có thể nhanh chóng phân tích
thành phần của các loài sinh vật phù du khác
nhau trong vài giây, nhanh hơn nhiều so với
phương pháp tiêu chuẩn hiện nay, bao gồm
lấy mẫu nước theo cách thủ công và phân tích
chúng qua vài bước.
Mối đe dọa do tảo nở hoa đang ngày
càng tăng, một phần là do nhiệt độ nước biển
cao hơn do biến đổi khí hậu và một phần bởi
hàm lượng chất dinh dưỡng cao (chủ yếu là
phốt-pho, nitơ và cacbon) từ phân bón sử
dụng cho đồng cỏ và đất nông nghiệp.
Các hợp chất độc hại được sản sinh bởi
tảo nở hoa có thể làm cạn kiệt oxy từ mặt
nước và ngăn chặn ánh nắng mặt trời chiếu
xuống cá và thực vật thủy sinh, khiến cho
chúng chết hoặc di cư đi nơi khác. Ngoài ra,
cá và động vật hoang dã gần đó thậm chí có
thể ăn độc tố; và trong một số trường hợp
hiếm hoi, nếu chúng gần đến lúc nở hoa, con
người hít phải có thể bị ảnh hưởng đến hệ
thần kinh, não, gan và cuối cùng dẫn đến tử
vong.
Các nhà khoa học đã cố gắng để tìm
hiểu hiện tượng này thông qua lấy mẫu bằng
tay và sử dụng kính hiển vi quang học truyền
thống, mà họ sử dụng để lập bản đồ có độ
phân giải cao cho thấy một thành phần thực
vật phù du trong khu vực đó trong thời gian
dài. Để lập các bản đồ này, kỹ thuật viên phải
thu thập mẫu nước bằng tay bằng lưới thu
gom sinh vật phù du và sau đó đưa chúng vào
phòng thí nghiệm để phân tích. Quá trình này
đang gặp khó khăn một phần là vì nồng độ và
thành phần của tảo trong một thủy vực nhất
định có thể thay đổi nhanh ngay cả trong thời
gian cần để phân tích mẫu.
Thiết bị mới có thể tăng tốc toàn bộ
quá trình này vì không sử dụng ống kính hoặc
các thành phần quang học khác. Thiết bị thực
hiện các thử nghiệm với chi phí thấp hơn
nhiều và có thể chụp hình các mẫu tảo và có
khả năng quét nhiều loại chất bằng cách sử
dụng kỹ thuật ảnh toàn ký và trí tuệ nhân tạo.
Các thiết bị hiện được sử dụng trong vi sinh
môi trường có giá thành từ 40.000 đến
100.000 USD, đã hạn chế việc sử dụng rộng
rãi. Thiết bị của UCLA nhỏ gọn và nhẹ, có
thể được lắp ráp từ các bộ phận với chi phí
chưa đến 2.500 USD. Tuy nhiên, thách thức
mà các nhà nghiên cứu phải vượt qua là đảm
bảo rằng thiết bị sẽ có đủ ánh sáng để tạo ra
những hình ảnh đủ chất lượng ánh sáng với
tốc độ cao mà không có sự xuất hiện của
chuyển động mờ.
"Nó tương tự như chụp một chiếc xe
đua công thức 1", Aydogan Ozcan, trưởng
nhóm nghiên cứu nói. "Người quay cần tiếp
xúc rất ngắn để tránh hiệu ứng nhòe chuyển
động. Trong trường hợp của chúng tôi, có
nghĩa là sử dụng một nguồn xung ánh sáng
với chiều dài xung khoảng một phần nghìn
thời gian của 1 lần chớp mắt".
Để kiểm tra thiết bị, các nhà khoa học
đã đo các mẫu nước biển dọc theo bờ biển
Los Angeles và thu được hình ảnh về thành
phần thực vật phù du trong đó. Họ cũng đo
nồng độ của loại tảo độc hại có tên là Pseudo-
nitzschia dọc theo sáu bãi biển công cộng
trong khu vực này. Các số đo của các nhà
nghiên cứu tại UCLA có thể sánh ngang với
số đo trong nghiên cứu gần đây của Chương
trình Giám sát độc tố sinh học biển của Sở Y
tế công cộng California.
Theo vista.gov.vn, 28/09/2018
Trở về đầu trang
**************
CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Phương pháp mới tăng gấp đôi sản lượng đường từ thực vật
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 38/72
Ảnh: Gỗ sồi trải qua quá trình phân tách
Sản xuất nhiên liệu và hóa chất từ sinh
khối (gỗ, cỏ..) là một trong những giải pháp
triển vọng nhất để xây dựng nền kinh tế tái
tạo. Quá trình này liên quan đến việc phân
tách thực vật thành các cacbohydrate đơn, chủ
yếu ở dạng đường đơn như xylose và glucose.
Nhưng dù các loại đường này có giá trị,
nhưng các quy trình phân tách thực vật hiện
nay thường kết thúc bằng việc phân hủy
chúng.
Giờ đây, phòng thí nghiệm của Jeremy
Luterbacher tại Trường Đại học bách khoa
liên bang Lausanne Thụy Sỹ (EPFL) đã đưa
ra một phương pháp hóa học giúp ổn định
đường đơn và khiến chúng không bị phân
hủy. Như vậy, các nhà hóa học sẽ không phải
cân bằng giữa việc phân tách thực vật với
tránh tình trạng làm phân hủy sản phẩm.
Phương pháp mới làm thay đổi độ
nhạy hóa học của các loại đường do hiện
tượng khử nước và phân hủy bằng cách bổ
sung aldehyde vào. Quá trình này có thể đảo
ngược, có nghĩa là các loại đường có thể được
thu hồi sau khi đã phân tách.
Các nhà hóa học đã thử phương pháp
mới cho gỗ sồi. Đầu tiên, họ biến đổi gỗ sồi
thành bột giấy bằng kỹ thuật sản xuất giấy gọi
là organosolv, hòa tan gỗ thành acetone hoặc
ethanol. Nhưng để kết hợp aldehyd vào
đường, các nhà khoa học đã trộn lẫn gỗ sồi
với formaldehyde.
Thông qua phương pháp này, nhóm
nghiên cứu đã có thể thu hồi trên 90% đường
xylose thay vì chỉ 16% xylose mà không cần
sử dụng formaldehyde. Khi họ phân tách bột
giấy còn lại thành glucose, năng suất
cacbohydrate đạt trên 70%, so với 28% khi
không có formaldehyde.
Jeremy Luterbacher cho rằng: “Trước
đây, người ta luôn tìm kiếm những hệ thống
đắt tiền để hạn chế sự phân hủy của đường.
Nhờ sự ổn định, bạn ít phải lo lắng về hoạt
động phân hủy này để từ đó đưa ra các
phương thức chuyển đổi chi phí thấp và
nhanh hơn cho thực vật, có tiềm năng thúc
đẩy sự ra đời của các sản phẩm tiêu dùng tái
tạo".
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí
Nature Chemistry.
Theo vista.gov.vn, 24/09/2018
Trở về đầu trang
**************
CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Hệ thống sản xuất nhiên liệu sinh học mới được hỗ trợ bởi cộng đồng tảo và nấm
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 39/72
Ảnh: Khi các nhà khoa học đặt các sinh vật trong cùng một môi trường, tảo (màu xanh lá cây) bám
vào nấm (màu nâu)
Các nhà khoa học tại trường Đại học
Michigan đã bước đầu chứng minh khái niệm
cho nền tảng sản xuất nhiên liệu sinh học sử
dụng hai loài tảo biển và nấm đất. Hệ thống
này không chỉ làm giảm chi phí canh tác và
thu hoạch mà còn tăng năng suất, các yếu tố
hiện đang cản trở việc sử dụng phổ biến nhiên
liệu sinh học.
Loài tảo Nannochloropsis oceanica và
nấm Mortierella elongata đều sản sinh dầu để
có thể chiết xuất cho con người sử dụng. Từ
những loại dầu này, có thể sản xuất các sản
phẩm như nhiên liệu sinh học để cấp năng
lượng cho xe hơi hoặc axit béo omega-3 có
lợi cho sức khỏe tim mạch.
Khi các nhà khoa học đặt hai sinh vật
trong cùng một môi trường, tảo nhỏ bám vào
nấm tạo thành các khối lớn mà mắt thường có
thể nhìn thấy. Phương pháp tổng hợp này
được gọi là keo tụ sinh học. Khi được thu
hoạch cùng với nhau, các sinh vật này tạo ra
nhiều dầu hơn là nếu chúng được nuôi trồng
và thu hoạch riêng.
Zhi-Yan (Rock) Du, tác giả đầu tiên
của nghiên cứu cho biết: "Chúng tôi đã sử
dụng các sinh vật tự nhiên có ái lực liên kết
cao. Tảo sản sinh rất mạnh và nấm được
chúng tôi sử dụng không độc hại với con
người và cũng không ăn được. Đây là loại
nấm đất rất phổ biến có thể tìm thấy ở sân
sau nhà bạn".
Các lợi ích khác được các nhà nghiên
cứu đề cập trong báo cáo:
• Hệ thống này bền vững vì không phụ
thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Nấm sinh
trưởng trong nước thải hoặc chất thải thực
phẩm, trong khi tảo phát triển trong nước
biển.
• Chi phí thu hoạch sẽ rẻ hơn, vì khối
lượng lớn tảo và nấm dễ dàng được thu hoạch
bằng các công cụ đơn giản giống như một
tấm lưới.
• Phương pháp này dễ được mở rộng,
vì các sinh vật là các chủng hoang dã chưa bị
biến đổi gen. Chúng không gây nguy cơ lây
nhiễm cho bất kỳ môi trường nào mà chúng
tiếp xúc.
Giải quyết các vấn đề cản trở sản xuất
nhiên liệu sinh học
Keo tụ sinh học là một phương pháp
tương đối mới. Các hệ thống nhiên liệu sinh
học có xu hướng dựa vào một loài như tảo,
nhưng chúng bị hạn chế bởi các vấn đề về
năng suất và chi phí.
Hạn chế thứ nhất là các hệ thống chỉ
dựa vào tảo cho năng suất dầu thấp.
Ông Du cho rằng: "Tảo có thể sản sinh
khối lượng lớn dầu khi sự sinh trưởng của
chúng bị cản trở bởi những áp lực môi trường
như thiếu nitơ. Phương pháp phổ biến trong
phòng thí nghiệm để tạo ra dầu từ tảo là nuôi
cấy các tế bào có mật độ cao và sau đó, bỏ
đói chúng bằng cách tách chúng khỏi chất
dinh dưỡng bằng phương pháp ly tâm và một
số phương pháp khác. Cách tiếp cận này bao
gồm rất nhiều bước, thời gian và lao động và
không thực tế cho sản xuất trên quy mô công
nghiệp".
Cách tiếp cận mới này cung cấp cho
tảo amoni, một nguồn nitơ mà tảo có thể
nhanh chóng sử dụng để sinh trưởng. Tuy
nhiên, nguồn cung cấp amoni được kiểm soát
để tảo tạo ra mật độ tế bào tối đa và tự động
gây ra hiện tượng thiếu nitơ. Chế độ ăn nitơ
được theo dõi chặt chẽ, có thể làm tăng sản
lượng dầu và giảm chi phí.
Vấn đề thứ hai là chi phí thu hoạch dầu
cao, vì tảo rất nhỏ và khó thu gom. Chi phí
thu hoạch có thể chiếm đến 50% chi phí sản
xuất dầu. Nhờ phương pháp keo tụ sinh học,
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 12 40/72
hỗn hợp nấm và tảo dễ dàng thu hoạch bằng
các công cụ đơn giản và rẻ tiền.
Trong tương lai, các nhà khoa học
mong muốn sản xuất nhiên liệu sinh học với
số lượng lớn bằng hệ thống này. Nhóm
nghiên cứu cũng hiểu rõ về cả bộ gen của hai
sinh vật tảo và nấm và có thể sử dụng các
công cụ kỹ thuật di truyền để cải tiến phương
pháp này.
Theo vista.gov.vn, 21/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Hệ thống sử dụng các bong bóng siêu nhỏ để phá hủy màng sinh học nguy hiểm
Màng vi khuẩn cứng đầu thường phủ
lên các thiết bị y tế, vật dụng gia đình và cơ
sở hạ tầng như bên trong đường ống nước và
có thể gây ra các bệnh nhiễm trùng nguy
hiểm. Nhưng giờ đây, các nhà nghiên cứu tại
trường Đại học Illinois đã chế tạo được một
hệ thống khai thác sức mạnh của bong bóng
để đẩy các hạt siêu nhỏ qua bề mặt của các
màng vi khuẩn cứng đầu này và giáng một
đòn trí mạng vào các vi khuẩn sống bên trong
Màng sinh học là cụm vi khuẩn nhớt kết lại
với nhau nhờ bộ khung bên trong và bám vào
bất cứ bề mặt nào mà chúng chạm tới.
Khoảng 80% tổng số các bệnh nhiễm trùng y
tế có nguồn gốc từ màng sinh học, xâm nhập
vào hoạt động bên trong của thiết bị tại bệnh
viện và mô cấy trong cơ thể bệnh nhân. Việc
loại bỏ màng sinh học là việc làm khó khăn vì
các chất khử trùng và kháng sinh truyền
thống không thể có hiệu quả thâm nhập bề
mặt cứng của màng sinh học.
Nghiên cứu của trường Đại học Illinois
đã được đăng trên tạp chí Applied Materials,
mô tả cách các nhà khoa học sử dụng tảo cát,
bộ xương nhỏ của tảo, chứa hóa chất tạo oxy
để tiêu diệt vi khuẩn.
"Hầu hết chúng ta đều nhìn thấy
những đốm đen hoặc vàng trên vòi hoa sen
tại nhà", đồng tác giả Hyunjoon Kong, giáo
sư kỹ thuật hóa học và sinh học phân tử và là
đồng tác giả nghiên cứu nói. "Các đốm này
chính là màng sinh học và hầu hết chúng ta
đều biết phải mất rất nhiều năng lượng để cọ
sạch chúng. Hãy tưởng tượng bạn phải làm
điều này bên trong một không gian hạn chế
của đường ống trong thiết bị y tế hoặc mô
cấy. Công việc này sẽ rất khó khăn". Vì thế,
nhóm nghiên cứu đã phát triển một hệ thống
sử dụng tảo cát dồi dào trong tự nhiên cùng
với hydro peroxit và tấm nano oxit mangan
sản sinh oxy.
"Chúng tôi có thể tạo ra một hạt bằng
máy in 3D, nhưng may thay, thiên nhiên đã
cung cấp cho chúng ta một lựa chọn giá rẻ và
dồi dào trong tảo cát", Yongbeom Seo, đồng
tác giả nghiên cứu cho biết. "Các loài tảo cát
chúng tôi đã chọn đều rỗng, có độ xốp cao và
hình que, cung cấp nhiều diện tích bề mặt cho
các bong bóng tạo thành và một rãnh cho các
bong bóng thoát ra".
Phản ứng hóa học giữa hydro peroxit
và các tấm nano oxit mangan diễn ra tại
không gian trống bên trong tảo cát. Kết quả là
sự nở rộ của các bong bóng nhỏ chảy qua
rãnh, đẩy tảo cát cứng về phía trước với lực
đủ để phá vỡ các bề mặt và cấu trúc bên trong
của màng sinh học.
"Chúng tôi đã cho các hạt vào tấm
nano oxit mangan, sau đó trộn chúng với
hydro peroxit và sử dụng cho bề mặt của
màng sinh học", GS. Kong nói. "Khi tảo cát
phá vỡ các cấu trúc bên trong của màng sinh
học, chúng tiếp tục đẩy các bong bóng ra và
tạo điều kiện cho sự xâm nhập của hydro
peroxit, một chất khử trùng chống lại vi
khuẩn và nấm một cách hiệu quả".
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 12 41/72
Các nhà nghiên cứu tin rằng thành
công của họ là kết quả của quyết định tập
trung vào các khía cạnh cơ học để phá vỡ
màng sinh học, mà không phải là khía cạnh
hóa học chỉ đơn giản là tiêu diệt vi khuẩn.
Theo vista.gov.vn, 28/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Y DƯỢC
Thiết bị chẩn đoán chính xác sự hình thành cục máu đông
Công nghệ mới sẽ cách mạng hóa cách các bác sĩ điều trị cục máu đông Ảnh : Australian National University
Thiết bị chẩn đoán quang sinh học do
các nhà khoa học Úc phát triển có thể phát
hiện các cục máu đông nguy hiểm trước khi
chúng hình thành hoàn chỉnh và như vậy giúp
cứu sống nhiều sinh mạng.
Theo thông cáo báo chí của Đại học
quốc gia Úc (ANU), các nhà nghiên cứu của
trường đã phát triển một thiết bị chẩn đoán
quang sinh học (bio-optics diagnostic device)
có thể giúp ngăn ngừa các cơn đau tim và đột
quỵ.Thiết bị có thể phát hiện các cục máu
đông nguy hiểm trước khi chúng hình thành
hoàn chỉnh và như vậy, có khả năng giúp
bệnh nhân tránh không bị đột quỵ hoặc đau
tim.
Khi sử dụng mẫu máu của bệnh nhân,
chỉ trong vài phút là thiết bị cung cấp bản đồ
3D về cách tiểu cầu của bệnh nhân phản ứng
khi bị tổn thương. Đây chính là thời điểm
nguy cơ hình thành cục máu đông rất cao.
Steve Lee - trưởng nhóm dự án, cho biết đây
là lần đầu tiên bản đồ 3D tương tự cung cấp
cho các nhân viên y tế một hồ sơ về cách tiểu
cầu của bệnh nhân phản ứng khi xuất hiện
nguy cơ phát triển cục máu đông mà không
cần phải đánh dấu tiểu cầu rồi sau đó theo dõi
qua kính hiển vi. Bản đồ 3D được lập nhờ đo
lượng thời gian cần thiết để ánh sáng xuyên
qua các tiểu cầu bị tổn thương. Qua đó, bác sĩ
chỉ định phác đồ điều trị cần thiêt đồng thời
tránh được việc dùng các loại thuốc không
cần thiết.
Các nhà nghiên cứu tin rằng công nghệ
mới sẽ cách mạng hóa cách các bác sĩ điều trị
cục máu đông trong khi cách tiếp cận hiện tại
là kê toa thuốc làm loãng máu thông thường.
Còn thiết bị mới sẽ cho phép bác sĩ đánh giá
chính xác nguy cơ đau tim hoặc đột quỵ của
bệnh nhân và thực hiện điều trị phù hợp. Các
nhà khoa học Úc tin rằng phương pháp mới sẽ
trở nên phổ biến trong vòng 2 năm nữa.
Theo motthegioi.vn, 03/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 12 42/72
Giấy thử đơn giản phát hiện ra kháng sinh giả hoặc không đạt chuẩn
Thuốc kháng sinh điều trị nhiễm khuẩn
đã cứu sống hàng triệu người trên thế giới kể
từ khi được phát hiện vào đầu thế kỷ 20. Hiện
nay, khi mua thuốc theo đơn tại phòng khám
bác sỹ hoặc hiệu thuốc, thì hầu hết chúng ta
đều cho rằng các loại thuốc thường được kê
này là thật và có chất lượng tốt.
Nhưng trong thế giới đang phát triển,
việc sản xuất và phân phối các loại thuốc
không đạt chuẩn, không phù hợp rất phổ biến.
Tổ chức Y tế thế giới ước tính có tới 10% các
loại thuốc trên toàn thế giới có thể là giả với
50% trong số đó là kháng sinh. Kháng sinh
giả hoặc pha loãng không chỉ gây nguy hiểm
cho bệnh nhân, mà còn có thể góp phần vào
thực trạng kháng kháng sinh trên diện rộng.
Phòng thí nghiệm của trường Đại học
Colorado đang sử dụng phương pháp đơn
giản, giá rẻ để xác định thuốc kháng sinh giả
và không đạt chuẩn, là giải pháp thiết thực
cho vấn đề rất thực tế. Các nhà nghiên cứu đã
tạo ra loại giấy thử có thể phát hiện nhanh
mẫu kháng sinh có tác dụng phù hợp hoặc
pha loãng với các chất độn như baking soda
hay không. Tương tự như cơ chế xét nghiệm
mang thai tại nhà, băng giấy biến đổi thành
màu đặc biệt nếu kháng sinh là giả. Đây là
thử nghiệm hóa học dựa vào giấy thử mới
nhất do trong phòng thí nghiệm của GS.
Chuck Henry thực hiện.
Đây là cách vi khuẩn hoạt động: Vi
khuẩn trong tự nhiên sản sinh một loại
enzyme có khả năng kháng kháng sinh bằng
cách liên kết hóa học với các phần của phân
tử kháng sinh. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng
loại enzyme có tên là beta-lactamase để thiết
bị có thể phát hiện sự hiện diện của thuốc
kháng sinh trong một mẫu nhất định.
Trong thử nghiệm, người sử dụng hòa
tan kháng sinh trong nước và thêm dung dịch
vào thiết bị giấy thử cỡ nhỏ. Giấy thử chứa
một phân tử có tên là nitrocefin thay đổi màu
sắc khi phản ứng với enzyme. Trong trường
hợp này, kháng sinh và nitrocefin trên giấy
thử tìm cách liên kết với enzyme trong khu
vực cần phát hiện.
Với liều lượng kháng sinh thật, giấy
thử ít thay đổi màu sắc, bởi kháng sinh vượt
trội hơn nitrocefin và liên kết thành công với
enzyme beta-lactamase. Nhưng đối với loại
kháng sinh giả hoặc chất lượng kém, giấy thử
chuyển sang màu đỏ vì thay vào đó, enzyme
phản ứng với nitrocefin. Trước mắt, màu
vàng có nghĩa là tốt (kháng sinh có tác dụng
mạnh phù hợp); màu đỏ có nghĩa là xấu
(kháng sinh bị pha loãng).
Thiết bị này cũng bao gồm chỉ dấu pH
để xác định xem mẫu kháng sinh có tính axit
hay tính kiềm. Thông tin bổ sung này có thể
tiếp tục cảnh báo người dùng về việc một
mẫu là kháng sinh giả chứa các thành phần
độn hay không, có thể gây trở ngại cho thử
nghiệm chính.
Thử nghiệm đơn giản này chỉ diễn ra
trong khoảng 15 phút và có thể được sử dụng
bởi một người chưa được đào tạo. Các
phương pháp truyền thống để kiểm tra độ tinh
khiết của thuốc dựa vào thiết bị phân tích
cồng kềnh, đắt tiền trong phòng thí nghiệm,
bao gồm khối phổ, khiến cho các nước đang
phát triển gặp khó khăn hoặc không thể sử
dụng dễ dàng.
Để đảm bảo tính khả dụng của thiết bị,
các nhà nghiên cứu đã thực hiện thử nghiệm
với năm người dùng không quen với thiết bị.
Tất cả đều xác định thành công 29 trong số 32
mẫu kháng sinh là thật hoặc giả.
Xét nghiệm này có hiệu quả đối với
một loạt kháng sinh beta-lactam phổ rộng,
nhưng cần được điều chỉnh. Mẫu kháng sinh
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 12 43/72
được xác định nhầm bởi người dùng chưa
được đào tạo, là axít acetylsalicylic thường
được gọi là aspirin bởi nó không chuyển sang
màu đỏ như các mẫu thuốc giả khác, vì độ pH
của axit này làm mất ổn định phản ứng. Khả
năng phân biệt chính xác hơn các hóa chất cụ
thể đó sẽ là chủ đề của việc tối ưu hóa trong
tương lai của thử nghiệm mới.
Theo vista.gov.vn, 05/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Đột phá mới trong công nghệ tế bào tái tạo da chữa lành vết thương
Lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà
khoa học đã thực hiện thành công biến đổi tế
bào mô thành tế bào da, giúp chữa lành các
vết thương nghiêm trọng. Kỹ thuật này được
kỳ vọng sẽ mở ra một cuộc cách mạng trong
điều trị cho các nạn nhân bỏng hoặc các vết
thương nghiêm trọng khác.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí
Nature số ra ngày 6/9. Các nhà nghiên cứu sử
dụng công nghệ được gọi là "lập trình lại tế
bào," theo đó đưa các gene vào tế bào để biến
đổi từ loại tế bào này sang một loại tế bào
khác.
Tác giả chính của nghiên cứu, chuyên
gia phẫu thuật đồng thời là giáo sư giảng dạy
tại trường Đại học Tokyo Masakazu Kurita
cho biết ông đã bắt đầu nghiên cứu về kỹ
thuật này từ 10 năm trước với hàng loạt thí
nghiệm và nhiều lần thất bại.
Giai đoạn đầu là xác định các gene có
trong tế bào da nhưng không có trong tế bào
thuộc mô, sau đó tách riêng các gene này và
đưa vào các tế bào mô để biến đổi những tế
bào này thành tế bào da.
Khi thực hiện nghiên cứu, nhà khoa
học đã tách 80 gene có trong tế bào da sau đó
thử nghiệm kết hợp các gien. Lần đầu tiên
nghiên cứu của ông đạt được kết quả đột phá
là vào năm 2014 khi biến đổi thành công các
tế bào mô thành các tế bào da qua thí nghiêm
kết hợp 28 gene.
Năm 2015, giáo sư Kurrita đã mang
công trình của mình sang viện nghiên cứu
sinh học Salk ở California để phối hợp với
các chuyên gia đầu ngành trên toàn thế giới.
Tổng cộng, các nhà nghiên cứu đã tiến
hành khoảng 2.000 thí nghiệm với các nhóm
gene kết hợp khác nhau để tìm ra cách biến
đổi tế bào hiệu quả nhất.
Cuối cùng họ tìm ra một công thức kết
hợp 4 loại gene và thử nghiệm điều trị vết
thương trên chuột. Nhóm nghiên cứu đã
khoanh vùng các vết thương tách biệt với
vùng da xung quanh để tập trung những điều
kiện khắc nghiệt nhất ở trung tâm vết bỏng
hoặc vết thương nghiêm trọng, theo đó vùng
da xung vết thương không tác động làm lành
vết thương.
Sau đó họ áp dụng kỹ thuật biến đổi tế
bào kể trên kết hợp với những loại thuốc trị
liệu hiện có. Kết quả là, trong khoảng 2 tuần,
một vết thương có đường kính khoảng 1cm
đã được chữa lành.
Giáo sư Kurita khẳng định phương
pháp này hoàn toàn có thể trở thành một cách
trị liệu mới đối với các vết thương khác nhau,
trong đó một ứng dụng rõ rệt nhất là với
những vết bỏng lớn trên cơ thể.
Thông thường, các vết bỏng thường
được điều trị bằng phương pháp cấy ghép da
nhưng nếu vết bỏng quá lớn và không có da
để cấy ghép thì phương pháp mới này sẽ thật
sự là lựa chọn tối ưu.
Tuy nhiên, Giáo sư Kurita cũng thận
trọng lưu ý sẽ phải mất khoảng thời gian
nghiên cứu khá lâu nữa, có thể là 10 năm, để
hoàn thiện kỹ thuật này đưa ra chữa trị cho
con người.
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 12 44/72
Ông muốn tìm ra một phương thức đặc
thù hơn để vận chuyển nhóm 4 gene kết hợp
vào tế bào mô để biến đổi thành tế bào da.
Hiện trong thí nghiệm, các nhà khoa
học sử dụng một loại virus từng được dùng
trong các thí nghiệm biến đổi tế bào khác để
thực hiện việc vận chuyển này. Ngoài ra, ông
cũng mong muốn tìm ra một toa thuốc hỗ trợ
điều trị hiệu quả hơn để đạt được kết quả tốt
hơn nữa, nhằm rút ngắn thời gian trị liệu.
Cuối cùng, điều mà Giáo sư Kurita lo
lắng là nguy cơ đột biến trong quy trình biến
đổi tế bào, trong đó không loại trừ nguy cơ
tạo tế bào ung thư. Các nhà nghiên cứu đã
theo dõi những con chuột thí nghiệm được áp
dụng công nghệ này trong suốt 8 tháng sau đó
nhưng chưa thấy dấu hiệu đột biến hay bất
thường nào.
Tuy nhiên, các nhà khoa học cho rằng
khoảng thời gian này chưa đủ lâu để khẳng
định và cần phải làm việc cẩn trọng nhất có
thể để loại bỏ những tác dụng phụ có thể xảy
ra khi sử dụng công nghệ này.
Theo vietnamplus.vn, 06/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Bào chế được viên nang để đưa động cơ siêu nhỏ vào dạ dày
Sơ đồ giải phóng động cơ siêu nhỏ khỏi viên nang trong dạ dày - Ảnh: ACS Nano
Các kỹ sư Mỹ đã bào chế thành công
các viên nang có chứa động cơ siêu nhỏ, đơn
giản hóa việc đưa chúng đến dạ dày để chẩn
đoán và điều trị bệnh.
Theo tạp chí ACS Nano, các nhà
nghiên cứu Mỹ đã học được cách tạo ra các
viên nang chứa động cơ nhỏ xíu - các hạt tự
chuyển động có thể giải phóng một loại thuốc
hoặc các chất khác khi người bệnh nuốt vào
dạ dày. Cấu tạo của viên thuốc giúp đơn giản
hóa việc đưa các động cơ nhỏ vào dạ dày và
bảo vệ chúng.
Từ trước đến nay có nhiều nhóm
nghiên cứu phát triển các động cơ nhỏ xíu để
sử dụng trong cơ thể con người. Thông
thường, đó là những vi hạt, chủ yếu làm bằng
kẽm hoặc magiê, mà khi nuốt vào dạ dày thì
phản ứng với axit hydrochloric và di chuyển
khi hydro được giải phóng.
Các động cơ siêu nhỏ như vậy đã bắt
đầu được thử nghiệm ở chuột để cung cấp các
loại thuốc, chứ không phải là các chất đánh
dấu. Một trong những vấn đề chưa được giải
quyết của các động cơ đó là cách thức đưa
chúng vào cơ thể. Thông thường, trong các
thử nghiệm trên chuột hoặc các đối tượng
khác, các động cơ siêu nhỏ được tiêm vào cơ
thể.
Nhóm nghiên cứu do Joseph Wang
thuộc Đại học California tại San Diego đứng
đầu, đã phát triển các động cơ siêu nhỏ trong
nhiều năm. Họ đã học được cách tạo ra các
viên nang có chứa động cơ siêu nhỏ, đơn giản
hóa việc đưa chúng đến dạ dày.
Các động cơ siêu nhỏ đó là các hạt
hình cầu nhiều lớp có kích thước khoảng 20
micromet. Hầu hết đó là các hạt có lõi magiê
và ở trên đó có một lớp titanium dioxide và
một loại chất chứa thuốc. Ngoài ra, các nhà
khoa học cũng phủ một lớp chitosan 100
nanomet trên một số động cơ để bảo đảm
chúng bám dính vào thành dạ dày trong khi
lõi magiê vẫn mở để tương tác với axit
clohydric.
Các thử nghiệm trong phòng thí
nghiệm và trên chuột cho thấy rằng cấu tạo
viên nang không gây trở ngại cho việc giải
phóng các động cơ vi mô và phân phối đồng
đều chất đánh dấu huỳnh quang trong dạ dày,
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10 45/72
một việc làm cần thiết trong chẩn đoán và
điều trị bệnh.
Trước đó, cuối năm ngoái, Cục quản lý
thực phẩm và dược phẩm Mỹ (FDA) lần đầu
tiên đã phê duyệt việc sử dụng viên thuốc
điện tử. Đây là viên thuốc chứa một bộ cảm
biến giúp gửi dữ liệu về kết quả dùng thuốc
đến điện thoại thông minh của bệnh nhân và
cũng có thể tới bác sĩ điều trị và người thân
bệnh nhân.
Theo motthegioi.vn, 10/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Các hạt xốp nano bạch huyết cầu hấp thụ protein đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển bệnh viêm khớp dạng thấp
Một nhóm kỹ sư tại trường Đại học
California San Diego (Hoa Kỳ) đã tổng hợp
và phát triển một loại hạt xốp nano polymer
(nanosponges) dạng bạch huyết cầu có khả
năng hấp thu và trung hòa một cách an toàn
một loạt các protein đóng vai trò quan trọng
sự phát triển của bệnh viêm khớp dạng thấp.
Thử nghiệm tiêm những hạt xốp nano này
trên hai mô hình chuột cho thấy mức độ hiệu
quả trong điều trị viêm khớp dạng thấp thể
nặng. Các nhà nghiên cứu cho biết việc kiểm
soát các nanosponges ngay từ giai đoạn sớm
cũng giúp ngăn ngừa bệnh phát triển. Công
trình nghiên cứu được công bố trên tạp chí
Nature Nanotechnology.
Tác giả cao cấp Liangfang Zhang -
giáo sư công nghệ nano tại Khoa Kỹ thuật
Jacobs, UC San Diego cho biết:
"Nanosponges là một kỹ thuật điều trị mới
giúp ngăn chặn các phân tử bệnh lý gây bệnh
trong cơ thể. Thay vì ngăn chặn một số loại
phân tử bệnh lý cụ thể, chúng tôi đang phát
triển một nền tảng có thể chặn phổ rộng của
chúng, và chúng tôi nhận thấy phương pháp
mới mang lại hiệu quả trong điều trị và ngăn
ngừa bệnh".
Công trình nghiên cứu là một trong
những ví dụ mới nhất về kỹ thuật
nanosponges trị liệu được phát triển bởi
phòng thí nghiệm của Zhang. Zhang đã hợp
tác với Viện Kỹ thuật Y học và Trung tâm
Ung thư Moores ở UC San Diego, và nhóm
của ông trước đó đã phát triển các
nanosponges dạng tế bào bạch cầu có khả
năng chống lại và ngăn ngừa nhiễm trùng
MRSA và các ống nano khổng lồ áp dụng
trong điều trị và kiểm soát nhiễm trùng huyết.
Nanospong mới là các hạt nano
polymer có khả năng phân hủy sinh học, bên
ngoài được phủ màng tế bào bạch cầu trung
tính - một loại tế bào bạch cầu.
Bạch cầu trung tính là một dạng phổ
biến của tế bào máu trắng, là các tế bào đầu
tiên của hệ thống miễn dịch đáp ứng lại hầu
hết các tác nhân gây bệnh xâm nhập, các loại
nhiễm trùng, đặc biệt là nhiễm vi khuẩn và
nhiễm nấm. Các tế bào này đóng vai trò trong
sự phát triển của bệnh viêm khớp dạng thấp -
một bệnh tự miễn mạn tính gây viêm đau ở
các khớp và cuối cùng có thể dẫn đến tổn
thương sụn và mô xương.
Khi bệnh viêm khớp dạng thấp phát
triển, các tế bào ở các khớp sản sinh ra các
protein được sản xuất và phóng thích bởi các
tế bào bạch cầu viêm được gọi là cytokine.
Việc các cytokine được giải phóng là tín hiệu
cho thấy tế bào bạch cầu trung tính xâm nhập
vào các khớp. Các cytokine này liên kết với
các thụ thể trên bề mặt tế bào bạch cầu trung
tính, kích hoạt chúng giải phóng thêm các
cytokine, kết quả là số lượng tế bào bạch cầu
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 12 46/72
trung tính xâm nhập vào các khớp ngày một
nhiều hơn.
Các nanosponges về cơ bản có chức
năng giữ các dây chuyền viêm này trong chồi.
Chúng hoạt động với vai trò những con mồi
nhử tế bào bạch cầu trung tính nhỏ bé, ngăn
chặn các cytokine và không cho chúng truyền
tín hiệu của các bạch cầu trung tính đến các
khớp, từ đó, giảm thiểu tình trạng viêm nhiễm
và tổn thương khớp.
Công nghệ nanosponges là giải pháp
thay thế đầy hứa hẹn cho các phương pháp
điều trị bệnh viêm khớp dạng thấp hiện tại.
Hiện nay, một số loại thuốc kháng thể đơn
dòng đã được thử nghiệm và chứng minh tính
hiệu quả trong kiểm soát các triệu chứng của
bệnh, nhưng chúng hoạt động bằng cách
trung hòa chỉ một số loại cytokine cụ thể. Tuy
nhiên, Zhang cho biết chỉ điều kiện này thôi
thì chưa đủ để điều trị bệnh, bởi vì có rất
nhiều loại cytokine và các phân tử bệnh lý có
liên quan khác nhau.
"Phương pháp trung hòa chỉ một hoặc
hai loại cytokine thường không mang lại hiệu
quả Trong khi đó, phương pháp tiếp cận của
chúng tôi nhắm đến màng tế bào bạch cầu
trung tính vốn chứa rất nhiều thụ thể có khả
năng liên kết với tất cả các loại cytokine khác
nhau và sử dụng chúng để kiểm soát số lượng
các phân tử viêm”, Zhang nhấn mạnh.
"Kỹ thuật mới loại bỏ sự cần thiết phải
xác định các cytokine cụ thể hoặc các tín hiệu
biểu hiện viêm trong quá trình này. Sử dụng
toàn bộ màng tế bào bạch cầu trung tính
nghĩa là chúng tôi đang loại bỏ tất cả các tín
hiệu viêm cùng một lúc", TS. Qiangzhe
Zhang, sinh viên trong nhóm nghiên cứu của
Giáo sư Liangfang Zhang tại UC San Diego
và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết.
Để tạo ra các hạt nano bạch cầu trung
tính, các nhà nghiên cứu ban đầu đã phát triển
một phương pháp tách bạch cầu trung tính
khỏi toàn bộ máu. Sau đó, họ xử lý các tế bào
trong một dung dịch làm cho chúng sưng lên
và vỡ ra để giữ lại lớp màng. Các màng sau
đó được chia thành nhiều phần nhỏ hơn và
được trộn lẫn với các hạt nano hình quả bóng
làm bằng polymer phân hủy sinh học, từ đó,
hợp nhất màng tế bào bạch cầu trung tính lên
bề mặt hạt nano.
"Một trong những thách thức chính
của kỹ thuật mới là làm sao tinh giản hóa
toàn bộ quá trình, từ việc cô lập bạch cầu
trung tính khỏi máu để loại bỏ các màng, và
lặp lại quá trình. Chúng tôi đã mất rất nhiều
thời gian để tìm kiếm và cuối cùng tạo ra một
dây chuyền sản xuất nanosponge bạch cầu
trung tính nhất quán", Qiangzhe Zhang cho
biết.
Trong các mô hình chuột bị viêm khớp
dạng thấp thể nặng, việc tiêm các hạt xốp
nano vào các khớp bị viêm giúp giảm sưng và
giảm mức độ tổn thương sụn. Phương pháp
sử dụng nanosponges và các phương pháp
điều trị ở chuột thường yêu cầu sử dụng một
liều cao các kháng thể đơn dòng.
Bên cạnh đó, kỹ thuật mới cũng là một
liệu pháp phòng ngừa, được lựa chọn sử dụng
trước khi gieo mầm bệnh ở một nhóm chuột
khác.
Giáo sư Liangfang Zhang cảnh báo
rằng liệu pháp mới không hoàn toàn loại bỏ
mà về cơ bản có thể kiểm soát được căn bệnh
này. Tuy nhiên, tình trạng sưng được giảm
đáng kể cũng như mức độ tổn thương sụn
cũng hạn chế.
Nhóm nghiên cứu hy vọng trong tương
lai gần sẽ tiến tới tiến hành các thử nghiệm
lâm sàng.
Theo vista.gov.vn, 11/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 12 47/72
Trung Quốc phát triển hợp chất kháng sinh mới
Hợp chất nấm đã chứng tỏ hiệu quả trong cuộc chiến chống lại các chủng vi khuẩn khác nhau -
Ảnh: Pixabay
Sử dụng công nghệ mới để tổng hợp
albomycins, các nhà khoa học Trung Quốc đã
xác định được một hợp chất nấm là một ứng
cử viên cho loại kháng sinh mạnh, đầy hứa
hẹn.
Theo tạp chí Nature Communication,
một hợp chất nấm đã được nhóm nghiên cứu
ở Đại học Trùng Khánh,Trung Quốc, xác
định như là một ứng cử viên cho loại kháng
sinh mạnh, đầy hứa hẹn, khi sử dụng công
nghệ mới để tổng hợp albomycins.
Được biết, các cơ quan y tế trên toàn
thế giới đang cố gắng giảm sử dụng kháng
sinh. Bởi vì việc lạm dụng thuốc kháng sinh
trong những năm gần đây đã khiến thuốc trở
nên kém hiệu quả, dẫn đến sự xuất hiện của
"siêu khuẩn" - các chủng vi khuẩn đã phát
triển đề kháng với nhiều loại kháng sinh khác
nhau.
Hợp chất nấm mà các nhà khoa học
Trung Quốc phát hiện, từng bộc lộ tính chất
kháng khuẩn. Bây giờ, họ đã có thể thu được
những hợp chất này với khối lượng thực sự
lớn để thử nghiệm hoạt tính kháng sinh chính
thức.
Như các thử nghiệm đã cho thấy, hợp
chất đó đã chứng tỏ hiệu quả trong cuộc chiến
chống lại các chủng vi khuẩn khác nhau. Trên
thực tế, hợp chất nấm thậm chí còn tỏ ra có
công hiệu vượt trội một số thuốc kháng sinh
được biết. Những thử nghiệm trên động vật
đã chứng minh rằng hợp chất nấm không gây
ra mối đe dọa cho sức khỏe.
Nhà nghiên cứu Yun He ở Đại học
Trùng Khánh chia sẻ với Tân Hoa Xã rằng,
hợp chất nấm hoạt động tốt trong một thử
nghiệm chống lại một loạt các chủng vi khuẩn
và các nhà khoa học sẽ tiếp tục nghiên cứu về
sự an toàn của nó đối với con người.
Theo motthegioi.vn, 11/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Sự ra đời của thuốc kháng sinh hiệu quả gấp 500 lần so với các loại thuốc hiện có
Một nhóm các nhà khoa học đến
từ công ty công nghệ sinh học lớn tại Hoa
Kỳ đã tạo ra một hợp chất kháng sinh có khả
năng xuyên thủng lớp màng ngoài của vi
khuẩn gram âm theo cách thức mới, giúp có
thể cứu sống nhiều người bị nhiễm vi khuẩn
này vào một ngày không xa.
Viêm màng não, viêm phổi và tiêu
chảy là những căn bệnh chết người mà từ lâu
các nhà sản xuất và phát triển kháng sinh phải
vật lộn để tìm ra phương pháp chữa trị.
Nguyên nhân là do vi khuẩn gây nên những
chứng bệnh này có thành tế bào kép với lớp
màng ngoài dày, gây khó khăn cho việc xâm
nhập của thuốc kháng sinh. Những mẫu thuốc
mới duy nhất chống lại các loại vi khuẩn
gram âm trong 50 năm qua đều là biến thể
của loại thuốc hiện có. Tuy nhiên, sức đề
kháng của vi khuẩn với những loại thuốc này
đang ngày một tăng cao.
Tuy hợp chất kháng sinh mới chỉ mới
được thử nghiệm trên chuột thí nghiệm,
nhưng theo nhà vi sinh học Lynn Silver
(người có hơn 20 năm phát triển kháng sinh
tại Tập đoàn dược phẩm Merck và một nhà tư
vấn tại thành phố Springfield, Hoa Kỳ), công
trình mới này là một thành tựu xuất sắc, theo
đó, hợp chất mới là một ứng viên triển vọng
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10 48/72
để chống lại các tác nhân gây bệnh có khả
năng kháng thuốc kháng sinh cao.
Nhóm nghiên cứu được dẫn đầu bởi
Peter Smith (nhà sinh vật học tiến hóa tại
Công ty Công nghệ sinh học Genentech -
công ty tiên phong trong lĩnh vực công nghệ
sinh học ở Nam San Francisco, bang
California, Hoa Kỳ) đã nghiên cứu một nhóm
các hợp chất tự nhiên được gọi là
arylomycins. Tuy các arylomycins khác nhau
có khả năng xuyên thủng màng lớp ngoài của
vi khuẩn gram âm, nhưng vẫn gặp khó khăn
trong việc tiếp cận mục tiêu của nó - một
enzyme nằm trong khoảng không gian giữa
lớp màng trong và màng ngoài của vi khuẩn.
Vì vậy, Smith và các cộng sự của ông đã biến
đổi tính chất hóa học của arylomycin sao cho
thuốc có thể dễ dàng tiếp cận và liên kết với
enzyme mục tiêu.
Phân tử mà arylomycins tạo ra khi liên
kết với enzyme mục tiêu được gọi là G0775.
Phân tử này mạnh hơn ít nhất 500 lần so với
arylomycin tự nhiên trong việc kháng các vi
khuẩn gram âm, vốn được coi là mối đe dọa
lớn nhất với con người như E.coli,
K.pneumoniae, P.aeruginosa và A.baumannii.
Hơn nữa, G0775 vẫn mạnh hơn tất cả 49
chủng vi khuẩn có khả năng kháng nhiều loại
thuốc mà các nhà nghiên cứu thu được từ
bệnh nhân. Đồng thời, khi được thử nghiệm
trên chủng vi khuẩn kháng thuốc nổi tiếng
K.pneumoniae, G0775 đã thách thức 13 loại
kháng sinh khác nhau và đánh bại hoàn toàn
vi khuẩn này trên đĩa thí nghiệm.
G0775 cũng có thể thấy ở chuột bị lây
nhiễm từ 6 chủng vi khuẩn gram âm khác
nhau, và không thê hiện bất kỳ độc tính tiềm
tàng nào trong các tế bào động vật có vú. Tuy
nhiên, để được cộng đồng chấp nhận, loại
kháng sinh mới vẫn còn gặp nhiều khó khăn,
do các loại kháng sinh mới trước đây cũng
gây độc hại cho các động vật có kích thước
lớn và con người, hoặc đơn giản hơn là không
thể duy trì hiệu lực ban đầu.
Paul Hergenrother, nhà hóa sinh học
tại Đại học Illinois, Urbana, Hoa Kỳ nhấn
mạnh rằng, để được phê duyệt, thuốc kháng
sinh mới phải đảm bảo có ít độc tính. "Không
giống như thuốc điều trị ung thư, mức
độ khoan dung cho các tác dụng phụ của
kháng sinh là rất thấp" ông nói. Nhưng
Hergenrother vẫn rất ấn tượng với các thí
nghiệm tiêu diệt đáng kể lượng vi khuẩn
trong ống nghiệm và trên chuột chỉ bằng một
liều khiêm tốn G0775.
Hergenrother cũng lưu ý rằng rất ít
nghiên cứu phát triển thuốc kháng sinh được
thực hiện bởi các nhà sản xuất thuốc có kinh
nghiệm như Genentech, bởi họ gần như đều
tập trung ở các mảng sản xuất quen thuộc.
“Genentech đã gia nhập với tư cách là một
người chơi lớn trên thị trường thuốc kháng
sinh. Họ đã thực hiện điều này một cách bí
mật, và thật tuyệt khi có họ tham gia."
Hergenrother nói.
Theo cesti.gov.vn, 26/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Sử dụng kim loại nặng gallium trong điều trị nhiễm trùng phổi
Các nhà khoa học thuộc Đại học Y,
trực thuộc Đại học Washington (Mỹ), vừa
thông báo phương pháp điều trị kháng sinh
kết hợp với kim loại nặng gallium đã phát
huy hiệu quả trong cuộc thử nghiệm điều trị
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10 49/72
nhiều bệnh nhân nhiễm trùng phổi vốn được
coi là bệnh nan y.
Nhóm nhà khoa học trên đã tập trung
xem xét siêu vi trùng Pseudomonas
aeruginosa - tác nhân có thể gây nhiễm trùng
trong phổi, hệ bài tiết, cũng như đối với nhiều
vết thương và các cơ quan khác trên cơ thể
người, và đây là một vấn đề xuất hiện phổ
biến ở các bệnh nhân có sức đề kháng yếu,
như những người bị xơ nang, ung thư hoặc
AIDS.
Tiếp đến, các nhà khoa học sử dụng
gallium trong quá trình điều trị thử nghiệm
theo cách thức "đánh lừa" vi khuẩn hấp thụ
một phân tử giống thức ăn, song phân tử này
sẽ tiêu diệt vi khuẩn đó một khi thâm nhập
được vào bên trong.
Gallium là kim loại tương tự như sắt,
một chất dinh dưỡng quan trọng đối với vi
khuẩn trong suốt quá trình người bệnh bị
nhiễm trùng. Tuy nhiên, đây lại là kim loại
chứa độc tố có hại cho vật hấp thụ nó.
Do vậy, khác với cơ chế của sắt,
gallium không những không nuôi dưỡng mà
còn gây hại cho vi khuẩn, làm gián đoạn bộ
máy mà vi khuẩn sử dụng để tạo ra ADN
mới, từ đó khiến chúng không thể tiếp tục
sinh sôi.
Các nghiên cứu trong phòng thí
nghiệm cho thấy vi khuẩn có khả năng kháng
gallium ở mức rất thấp, trong khi gallium
phát huy hiệu quả cao không ngừng khi được
dùng kết hợp với một số loại kháng sinh hiện
nay.
Trên chuột thí nghiệm, chỉ một liều
gallium đã có thể chữa khỏi các bệnh nhiễm
trùng phổi nguy hiểm tới tính mạng.
Trong khi đó, kết quả thử nghiệm trên 20
bệnh nhân bị xơ nang và nhiễm trùng phổi -
khó có thể chữa trị do siêu vi Pseudomonas
kháng kháng sinh - cho thấy gallium an toàn
và giúp giảm tình trạng nhiễm trùng phổi của
những người bệnh.
Nghiên cứu trên ra đời tại thời điểm
các nhà khoa học đang trong quá trình tìm
kiếm những phương thuốc mới nhằm ngăn
chặn "các siêu vi trùng" vốn không thể bị tiêu
diệt bằng các loại kháng sinh hiện nay.
Những thành công bước đầu trong các cuộc
thử nghiệm sơ bộ với gallium giúp mở ra hy
vọng cho các bệnh nhân nhiễm trùng phổi gần
như vô phương cứu chữa.
Theo vietnamplus.vn, 29/08/2018
Trở về đầu trang
**************
Đã tìm ra thuốc chữa bệnh Alzheimer đầu tiên trên thế giới
Trong một nghiên cứu mới được ca
ngợi là chưa từng có trên thế giới, các nhà
khoa học đã phát triển một phương pháp mới
để chiến đấu với bệnh Alzheimer, nhắm tới
các phần tử độc hại là nguyên nhân gây ra căn
bệnh về não.
Nhiều khả năng, từ nghiên cứu mới
này, những loại thuốc mới sẽ được đem ra thử
nghiệm vào năm 2020.
Các chuyên gia tại Đại học Cambridge
và Thụy Điển đã xác định những phần tử độc
hại là nguyên nhân chính gây ra bệnh
Alzheimer và đã tìm ra một công thức để tiêu
diệt chúng.
Cho tới nay, các loại thuốc vẫn chỉ
đang chiến đấu với các triệu chứng của bệnh
Alzheimer, còn mọi nỗ lực trong việc tìm ra
những loại thuốc phòng ngừa hoặc làm chậm
quá trình suy giảm trí nhớ đều đã thất bại.
Nhưng trong những phát hiện được
công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm
Khoa học Quốc gia Anh, nhà nghiên cứu
Cambridge Michele Vendruscolo nói: "Chúng
tôi đã lần đầu tiên tìm ra cách để tiếp cận căn
nguyên của căn bệnh và hy vọng rằng, sẽ có
thể bào chế ra các loại thuốc mới".
Thông thường một bộ não khỏe mạnh
có hệ thống kiểm soát chất lượng để loại bỏ
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10 50/72
tất cả những lượng protein dư thừa có hại.
Nhưng đối với các bệnh nhân mắc Alzheimer,
các protein được gọi là oligomers, có chức
năng giúp các tế bào não hoạt động bình
thường trở nên rối loạn bằng cách hình thành
các khối tiêu diệt các tế bào thần kinh khỏe
mạnh.
Một nghiên cứu riêng biệt, bởi Bệnh
viện Đại học Tubingen ở Đức, đã chỉ ra rằng
một tuần tập thể dục hai tiếng rưỡi có thể làm
chậm quá trình tác động của bệnh Alzheimer.
Những người hoạt động thể chất như bơi lội
và chạy trong 150 phút một tuần có chỉ số
hoạt động của não bộ tốt hơn.
Theo thời gian, não bắt đầu co lại, gây
ra suy giảm trí nhớ và thay đổi tính cách.
Theo tienphong.vn, 30/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Kỹ thuật tái lập trình tế bào giúp chuyển đổi các vết thương hở thành làn da khỏe mạnh
Việc đi sâu nghiên cứu bộ máy tế bào
và điều chỉnh nhằm tạo ra thuộc tính mới là
một công việc hết sức thú vị mà các nhà khoa
học thực sự chỉ mới bắt đầu khám phá. Thực
tế, công nghệ này có thể biến các tế bào da
thành kẻ thù của các tế bào u não, hay tái lập
trình tế bào xương, làm dấy lên triển vọng về
phương pháp tái tạo mô, bắt chước khả năng
“mọc lại chân” của loài kỳ giông. Mới đây,
một nhóm các nhà nghiên cứu tại Viện Salk
(Hoa Kỳ) đã báo cáo một bước tiến mới mang
tính đột phá trong lĩnh vực này, đó là kỹ thuật
biến vết thương hở thành làn da khỏe mạnh
mà không cần thực hiện phẫu thuật.
Phương pháp mới tập trung vào xử lý
những vết loét tổn thương lâu dài trên da
thường thấy ở những người bị bỏng nặng, lở
loét và tiểu đường. Những tổ chức da dạng
này thường rất phức tạp, mức độ tổn thương
sâu qua nhiều lớp da. Do đó, các chuyên gia y
tế thường áp dụng biện pháp phẫu thuật bằng
cách ghép các mảnh da ở vị trí khác vào vùng
da bị tổn thương trong điều trị những vết
thương này.
Hai chuyên gia phẫu thuật thẩm mỹ ở
Viện Salk là Izpisua Belmonte và Masakazu
Kurita quyết định tìm hiểu các kỹ thuật tái
sinh tiên tiến nhằm hạn chế việc thực hiện
phẫu thuật gây xâm lấn. Điểm mấu chốt trong
nghiên cứu của họ nằm ở các tế bào sừng
(keratinocytes) cơ bản giống các tế bào gốc
đóng vai trò tiền thân của các loại tế bào da
khác nhau.
Trong vết loét da có kích thước lớn và
mức độ tổn thương nghiêm trọng không chứa
các tế bào sừng cơ bản. Trong khi đó, các tế
bào tại vùng da này được sản sinh và nhân lên
trong suốt quá trình hồi phục, đồng thời, thực
hiện nhiệm vụ đóng vết thương và giảm viêm,
thay vì tái tạo làn da khỏe mạnh. Vì vậy, các
nhà khoa học quyết định xem xét lựa chọn và
sử dụng những tế bào này với vai trò như
keratinocytes cơ bản.
Đầu tiên, nhóm nghiên cứu tiến hành
kiểm tra mức độ protein trong cả hai loại tế
bào và họ đã xác định được 55 protein và
phân tử RNA liên quan đến keratinocytes cơ
bản. Qua thử nghiệm và phân tích sai số, con
số này đã giảm xuống còn 4, nhờ đó, bộ “yếu
tố tái lập trình” bao gồm các yếu tố được hình
thành chi tiết hơn và được khai thác để cung
cấp cho các tế bào một thuộc tính mới.
Bốn yếu tố này đã được đưa vào xem
xét để phát triển một giải pháp cục bộ và
được sử dụng để điều trị trên chuột bị loét da.
Sau một thời gian điều trị, làn da của chuột
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10 51/72
dần phục hồi và trở nên khỏe mạnh chỉ trong
18 ngày. Ngoài ra, kích thước làn da phục hồi
dần mở rộng và kết hợp với làn da khỏe mạnh
xung quanh vị trí bị tổn thương. Các xét
nghiệm phân tử, di truyền và tế bào cho thấy:
sau 3 đến 6 tháng, các tế bào được tái lập
trình hoạt động giống như các tế bào da khỏe
mạnh.
Với những kết quả tích cực này, nhóm
nghiên cứu tiếp tục tìm kiếm phương pháp tối
ưu hóa kỹ thuật và thực hiện nhiều thử
nghiệm hơn để thiết lập mức độ an toàn mang
tính lâu dài cho công nghệ mới. Một điều hết
sức ấn tượng trong nghiên cứu mới là quá
trình chuyển đổi các tế bào có thể được thực
hiện ngay bên trong cơ thể. Những thử
nghiệm đầy hứa hẹn khác về khả năng tái lập
trình tế bào còn bao gồm những thao tác như:
lấy tế bào từ cơ thể, xử lý trong phòng thí
nghiệm và sau đó tiêm chúng trở lại.
"Những quan sát của chúng tôi là cơ
sở hình thành một bằng chứng nguyên tắc
ban đầu cho khả năng tái tạo mô ba chiều
trong cơ thể như da chứ không chỉ các loại tế
bào riêng lẻ như trước đây", Giáo sư Juan
Carlos Izpisua Belmonte, tác giả cấp cao của
bài báo chia sẻ. "Kỹ thuật mới không chỉ hữu
ích cho khả năng phục hồi da mà còn là cơ sở
hướng đến phương pháp tái tạo thực hiện bên
trong cơ thể trong các tình huống bệnh lý
khác của con người, trong đó có phương
pháp phục hồi mô bị suy yếu trong quá trình
lão hóa".
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí
Nature.
Theo vista.gov.vn,14/09/2018 Trở về đầu trang
**************
Phát triển phương pháp mới điều trị chứng mất trí nhớ
Tình trạng lão hóa các tế bào của hệ thần kinh
trung ương thúc đẩy bệnh Alzheimer
Theo MedicalXpress, trong các cuộc
thử nghiệm trên chuột, các bác sĩ ở bệnh viện
Mayo, Mỹ, đã ngăn chặn thành công cái chết
của các tế bào thần kinh ở não và như vậy,
chặn đứng được sự phát triển của chứng mất
trí nhớ. Để làm được điều này, các nhà khoa
học đã phải khám phá thuật toán lão hóa đại
não và tìm được cách ngăn chặn sự xuất hiện
của các tế bào lão hóa trong đó.
Để tiến hành các thử nghiệm khoa học,
các nhà khoa học đã tạo ra những con chuột
biến đổi gien khiến não của chúng dễ bị bệnh
Alzheimer. Đặc biệt, trong não của những
động vật thí nghiệm này tích tụ nhanh protein
tau, tạo thành các đám rối thần kinh - yếu tố
quyết định gây thoái hóa thần kinh.
Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng
tình trạng lão hóa các tế bào của hệ thần kinh
trung ương góp phần đẩy nhanh các quá trình
bệnh lý liên quan đến chứng mất trí nhớ.
Những tế bào này không chết hẳn, nhưng
chúng cũng không thể hoạt động bình thường
- chúng ngừng phân chia và không còn sản
sinh các thành phần chống viêm bảo vệ não
khỏi bị tổn thương. Khi các nhà nghiên cứu
phong tỏa quá trình sinh sôi các tế bào già cỗi
như vậy trong não chuột, các quá trình dẫn
đến cái chết của não cũng dừng lại.
cCác tác giả của công trình nghiên cứu
phát hiện ra rằng tế bào lão hóa trong hệ thần
kinh trung ương được chia thành 2 loại – tế
bào microglia và tế bào hình sao (astrocyte).
Trong các thử nghiệm, các nhà khoa học đã
quyết định kiểm tra xem điều gì sẽ xảy ra nếu
loại bỏ các tế bào microglia và astrocyte già
cỗi ra khỏi não chuột.
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10 52/72
Hóa ra, sau khi loại bỏ các tế bào này,
chuột (kể cả những con có thiên hướng dễ bị
bệnh Alzheimer) vẫn giữ được khả năng hình
thành ký ức. Ngoài ra, những con chuột thí
nghiệm không còn dấu hiệu viêm và không bị
tăng rối loạn thần kinh, thậm chí, kích thước
các mảng lắng đọng protein độc hại cũng
không tăng lên. Nhờ đó, ngăn chặn được sự
thoái hóa thần kinh cũng như chứng mất trí
nhớ.
Theo motthegioi.vn, 25/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Phương pháp phun các phân tử thuốc vào mũi và sử dụng sóng siêu âm giúp
phân phối thuốc trực tiếp đến não
Hàng rào máu não là một lá chắn hiệu
quả cho não bộ - cơ quan quan trọng nhất
trong cơ thể con người. Hàng rào máu não có
chức năng ngăn chặn các chất có hại đối với
tế bào não, tuy nhiên, đối với việc phân phối
thuốc vào bên trong cơ thể thì nó lại được
xem là một trở ngại lớn. Một nghiên cứu gần
đây đã chứng minh rằng: các phân tử thuốc
được xịt vào trong mũi có khả năng vượt qua
hàng rào máu và đưa thuốc trực tiếp lên não.
Và mới đây, các nhà khoa học đã phát triển
một phương pháp sử dụng xung siêu âm để
đưa thuốc đến vị trí cần thiết trong não bộ.
Nghiên cứu được thực hiện năm ngoái
bởi các nhà khoa học thuộc trường Đại học
Washington ở St. Louis (Hoa Kỳ) đã chỉ ra
rằng các hạt nano được phun vào mũi có khả
năng vượt qua hàng rào máu não theo đường
các dây thần kinh khứu giác và dây thần kinh
sinh ba. Kết quả thật sự ấn tượng, tuy nhiên,
đối với các phân tử thuốc, "não bộ" cũng
đồng thời là một địa chỉ giao hàng rất mơ hồ.
Bên cạnh đó, các phân tử thuốc thường gặp
khó khăn trong quá trình di chuyển từ vùng
khoang quanh mạch (perivascular ) - khoảng
trống giữa các mao mạch và các mô lân cận
tiến vào mô sâu hơn, nơi chúng thực hiện
nhiệm vụ của mình.
Chính vì lẽ đó, nhóm nghiên cứu đã
phát triển một phương pháp nhằm điều hướng
các hạt nano và phân tử thuốc đến những khu
vực cụ thể của não. Kỹ thuật siêu âm tập
trung với việc phân phối được thực hiện trong
mũi (FUSIN), cũng bắt đầu bằng việc phun
các hạt nano như trước đây. Sau đó, một tác
nhân tương phản trong siêu âm - về bản chất
là một hỗn hợp các chất tương phản
microbubbles - được tiêm như bình thường.
Cuối cùng, họ sử dụng sóng siêu âm và cho
truyền tới vị trí đích trong não, trong trường
hợp này là thân não.
Khi các microbubbles đi qua sóng siêu
âm, chúng bắt đầu nở rộng và co lại, lần lượt
đẩy các hạt nano hướng tới vị trí đích. Khi
động tác nở ra co lại của các microbubbles trở
nên nhịp nhàng, các phân tử thuốc sẽ bắn ra
khỏi vùng khoang quanh mạch để đi sâu vào
trong mô cần thiết.
Kỹ thuật mới không chỉ giúp cải thiện
hiệu quả của việc vận chuyển thuốc bằng
cách nhắm mục tiêu đúng vị trí mà còn giúp
giảm thiểu lượng thuốc có thể tích tụ ở các bộ
phận khác trong cơ thể vốn dĩ có thể gây ra
nhiều tác dụng phụ không mong muốn.
Các chuyên gia đã tiến hành thử
nghiệm bằng cách đưa các ống nano kim loại
vàng vào đường mũi của chuột, sau đó áp
dụng các xung siêu âm vào não của chúng.
Thử nghiệm đã thành công. Đặc biệt, sau khi
tiến hành kiểm tra các cơ quan khác trong cơ
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10 53/72
thể chuột thông qua chụp PET, nhóm nghiên
cứu chỉ phát hiện ra một lượng rất ít các phân
tử thuốc tích tụ lại trong phổi, gan, lá lách,
thận và tim chuột.
Nhóm nghiên cứu đang nỗ lực phát
triển phương pháp điều trị bệnh glioma
pontine nội tại khuếch tán (DIPG) - một dạng
ung thư hiếm gặp nhưng nguy cơ gây tử vong
rất cao, thường gặp ở trẻ em. Họ cho biết
trong tương lai sẽ có kế hoạch kiểm tra cách
thức hoạt động của kỹ thuật FUSIN trong
việc vận chuyển thuốc hóa trị tới vị trí thân
não ở bệnh nhân ung thư.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí
Journal of Controlled Release.
Theo vista.gov.vn,14/09/2018 Trở về đầu trang
**************
Các hạt nano mới chờ giải phóng thuốc nhằm vào mục tiêu nhiễm trùng
Nghiên cứu của trường Đại học
Washington chứng minh các hạt nano kích
thích phản ứng có thể nhắm mục tiêu cụ thể là
các bệnh nhiễm trùng để vừa ngăn chặn sự
lây lan của vi khuẩn và vừa giảm viêm do vi
khuẩn gây ra. Các hạt nano này chứa đầy
thuốc kháng sinh và kháng viêm được giải
phóng khi các hạt phát hiện nhiễm trùng trong
cơ thể. Các nhà khoa học đang tìm kiếm một
phương pháp mới để chống nhiễm trùng
huyết, một phản ứng viêm toàn thân có thể
gây tổn thương các cơ quan trong cơ thể.
PGS. Zhenjia Wang, đồng tác giả
nghiên cứu cho rằng: "Nghiên cứu này không
chỉ chứng minh một hệ thống phân phối thuốc
mới mà còn có thể thay đổi hiện trang ứng
dụng công nghệ nano trong y học để đưa ra
các liệu pháp nano sinh học. Điều đó có khả
năng cải thiện các liệu pháp cho nhiều bệnh
truyền nhiễm hơn".
Trong nghiên cứu được công bố trên
tạp chí Advanced Materials, nhóm nghiên cứu
tại trường Đại học Washington đã chế tạo
được loại hạt nano mới và phủ lên nó các
phân tử được giải phóng để chống nhiễm
trùng. Thao tác phủ làm cho các hạt nano
nhạy với độ axit đặc trưng của các vị trí
nhiễm trùng và khi đến vị trí nhiễm trùng, các
enzyme của vi khuẩn đóng vai trò kích thích
giải phóng thuốc.
Thuốc kháng sinh và thuốc chống
viêm đã được sử dụng để giảm thiểu sự khởi
phát của nhiễm trùng huyết, nhưng có nhiều
vấn đề nảy sinh do sử dụng các liệu pháp này
theo cách truyền thống. Thuốc được chuyển
hóa nhanh chóng, nên tác dụng của chúng
không kéo dài và một phần của thuốc được
đào thải từ cơ thể mà chưa tiếp xúc với các
mô nhiễm bệnh. Đó là tính khả dụng sinh học
kém, do đó, tốc độ các loại thuốc này được
hấp thu vào trong các mô nhiễm bệnh từ vị trí
tiêm còn chậm. Ngoài ra, thuốc cũng độc hại,
nên liều lượng sử dụng lặp lại gây tổn thương
cho các cơ quan.
Can Yang Zhang, trưởng nhóm nghiên
cứu cho biết: "Nghiên cứu này sẽ cho phép
các nhà hóa học và kỹ sư vật liệu thiết kế các
công thức thuốc mới để điều trị nhiều bệnh
nhiễm khuẩn như nhiễm lao".
Việc áp dụng công nghệ hạt nano trong
thực hành y tế đang gia tăng, nhưng đây là lần
đầu tiên loại hạt nano được tạo ra để cung cấp
không phải một loại thuốc mà là hai loại và
phân phối các loại thuốc này theo cách chờ
đợi đến khi nó tiếp xúc với các mô nhiễm
trùng. Cú huých ba hướng này phần lớn là
giải quyết vấn đề sử dụng thuốc kháng sinh
và thuốc chống viêm đã đề cập trước đây vì
nó giữ cho các loại thuốc không được giải
phóng trước khi tiếp xúc với các mô nhiễm
bệnh. Ngoài ra, hạt nano đặc biệt nhằm vào
mục tiêu là các vị trí nhiễm trùng, nên cần ít
thuốc hơn và hạn chế gây tổn thương thêm
cho các mô khỏe mạnh khác.
Theo vista.gov.vn, 21/09/2018 Trở về đầu trang
**************
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10 54/72
Kết hợp hai kỹ thuật để cải thiện khả năng phát hiện bệnh ngay khi trẻ chào đời
Theo một nghiên cứu của trường Đại
học Yale có sự tham gia của các cộng sự tại
trường Đại học California và Đại học
Stanford, sự kết hợp của kỹ thuật lập trình tự
gen mới và học máy có thể làm tăng tốc chẩn
đoán bệnh ở trẻ sơ sinh và giảm kết quả
dương tính giả. Nghiên cứu đã được công bố
trên tạp chí Genetics in Medicine vào ngày
12/9/2018.
Máu thường được lấy từ gót chân của
trẻ sơ sinh ngay sau khi trẻ chào đời và đã
được phân tích để tìm ra rất nhiều bệnh có thể
phòng ngừa, bao gồm hơn 40 rối loạn chuyển
hóa vĩnh viễn và nghiêm trọng hiếm gặp. Các
xét nghiệm máu rất nhạy, nhưng có một
nhược điểm: đó là trong nhiều trường hợp,
xét nghiệm xác định được một chứng rối loạn
khi trên thực tế không hề có.
Ví dụ, đánh giá về cơ sở dữ liệu trẻ sơ
sinh ở California cho thấy 100 trẻ được xác
định chính xác thông qua xét nghiệm dương
tính với methylmalonic acidemia (MMA), rối
loạn chuyển hóa bẩm sinh gây khó khăn cho
sự phát triển của trẻ và có thể sinh bệnh gây
tử vong cho trẻ sơ sinh, còn lại hơn 500 trẻ
được xác định sai là bị rối loạn này.
Curt Scharfe, phó giáo sư di truyền
học và là đồng tác giả nghiên cứu cho rằng:
những kết quả dương tính giả này có thể gây
ra lo lắng cho cha mẹ và đòi hỏi phải thực
hiện một loạt các xét nghiệm trước khi các
kết quả được công bố.
Bằng cách đưa ra một phương pháp
phân tích dữ liệu hoàn toàn mới, các nhà
nghiên cứu có thể kiểm tra toàn bộ hồ sơ liên
quan đến bệnh về trao đổi chất, cho phép
phân tích chính xác hơn so với các phương
pháp trước đây chỉ tập trung vào một phần
nhỏ dữ liệu được thu thập. Phương pháp lập
trình tự gen mới đã xác định chính xác 89%
trẻ sơ sinh bị MMA.
Nhóm nghiên cứu tin rằng có thể làm
tăng thêm độ nhạy của phương pháp lập trình
tự gen cho MMA so với một xét nghiệm
ADN khác ở trẻ sơ sinh (đối với xơ nang) đã
được xác nhận lâm sàng gần đây. Tuy nhiên,
"bằng cách kết hợp lập trình tự gen với học
máy mới của chúng tôi, chúng tôi đã tạo ra sự
khác biệt lớn trong việc giảm kết quả dương
tính giả với MMA", Scharfe nói.
Sự kết hợp theo phương thức mới giữa
lập trình tự gen và phân tích dữ liệu có thể
được sử dụng để bổ sung cho xét nghiệm máu
hiện có nhằm giảm thời gian xét nghiệm kéo
dài và tăng tốc điều trị sớm cho trẻ. Sau xác
nhận lâm sàng chắc chắn hơn, nhóm nghiên
cứu đề ra mục tiêu triển khai các phương
pháp xét nghiệm mới thông qua phối hợp với
các chương trình sàng lọc trẻ sơ sinh (NBS)
công khai ở Hoa Kỳ và trên toàn thế giới.
Theo vista.gov.vn, 21/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10 55/72
Bộ Test kit mới cho phép sàng lọc bệnh nhanh chóng, chính xác, ít tốn kém
Nguồn: Trường Đại học Quốc gia Singapo
Một nhóm các nhà nghiên cứu đa
ngành gồm phó giáo sư Shao Huilin, tiến sỹ
Lim Geok Soon, tiến sỹ Nicholas Ho thuộc
Trường Đại học Quốc gia Singapo (NUS) và
các thành viên khác đã phát triển thành công
thiết bị cầm tay, dễ dàng sử dụng để sàng lọc
nhanh chóng và chính xác một loạt các bệnh
từ các bệnh truyền nhiễm mới nổi (ví dụ như
Zika và Ebola), các bệnh nhiễm trùng phổ
biến cao (ví dụ như viêm gan, sốt xuất huyết,
và sốt rét) đến nhiều loại bệnh ung thư và
bệnh di truyền.
Nền tảng thiết kế công nghệ đa năng
này có tên được gọi là enVision (các
nanocomplex hỗ trợ enzyme nhận dạng trực
quan các axit nucleic). Các kết quả xét
nghiệm được biểu thị bằng sự biến đổi màu
sắc và có thể tiến hành phân tích sâu kết quả
qua một ứng dụng cài đặt trên nền máy điện
thoại thông minh. enVision mất từ 30 phút
đến 01 tiếng đồng hồ để phát hiện sự hiện
diện của bệnh, thời gian cho kết quả này
nhanh gấp hai đến bốn lần so với phương
pháp chẩn đoán nhiễm trùng hiện có. Ngoài
ra, mỗi bộ kiểm tra có giá chỉ dưới 1$, rẻ hơn
hàng trăm lần so với chi phí sử dụng các thử
nghiệm tương tự hiện nay.
Theo Shao Huilin cho biết: “Nền tảng
hoạt động của enVision rất nhạy, chính xác,
nhanh chóng và có giá thành rẻ. Nó hoạt
động ở nhiệt độ phòng và không cần bổ trợ
thêm các loại máy sưởi hoặc máy bơm đặc
biệt nên khiến nó rất tiện lợi, dễ dàng mang
theo. Với sáng chế này, các xét nghiệm có thể
được thực hiện tại chỗ, ví dụ tại các phòng
khám cộng đồng hoặc tại buồng bệnh nhân
trong bệnh viện, vì thế việc theo dõi và điều
trị bệnh có thể được tiến hành kịp thời giúp
đạt được kết quả điều trị tốt hơn, bệnh nhân
sớm hồi phục sức khỏe”.
Thiết bị có độ nhạy và độ đặc hiệu cao
hơn so với tiêu chuẩn vàng trong thử nghiệm
lâm sàng. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng siêu
vi papilon ở người (Human papillomavirus,
hay HPV) ở người, một loại vi rút gây ung
thư cổ tử cung, như là một mô hình thử
nghiệm lâm sàng để xác nhận hiệu quả của
enVision. So với tiêu chuẩn vàng trong thử
nghiệm lâm sàng, công nghệ mới này cho
thấy có độ nhạy và tính đặc hiệu vượt trội hơn
hẳn.
“enVision không chỉ có thể phát hiện
chính xác các phân tuýp khác nhau của cùng
một loại bệnh, mà nó còn có thể phát hiện sự
khác biệt có trong một phân tuýp của một loại
bệnh cụ thể đó để nhận diện các nhiễm trùng
không thể phát hiện trước đó”, Shao cho biết.
Ngoài ra, các kết quả sau khi xét
nghiệm có thể dễ dàng quan sát bằng mắt
thường. Mẫu xét nghiệm chuyển từ không
màu sang màu nâu nếu có bệnh và tiếp tục có
thể tiến hành phân tích, đánh giá định lượng
sâu về số lượng các tác nhân gây bệnh hiện
diện qua ứng dụng cài đặt trên điện thoại
thông minh. Nhờ tính năng này, enVision trở
thành một giải pháp lý tưởng cho lĩnh vực
chăm sóc sức khỏe cá nhân và telemedicine.
(Telemedicine là việc ứng dụng công nghệ
thông tin nhằm đưa các dịch vụ y tế, y học tới
những người sử dụng ở xa một cách thuận lợi,
nhanh chóng và có hiệu quả).
“Các công nghệ thông thường - chẳng
hạn như các xét nghiệm dựa vào phản ứng
chuỗi polymerase để khuếch đại và phát hiện
các phân tử ADN cụ thể - không những cần
phải tích hợp với các thiết bị cồng kềnh và
đắt tiền, mà còn cần có các kỹ thuật viên
được đào tạo bài bản để vận hành các máy
này. Với enVision, về cơ bản là nhóm nghiên
cứu đã mang phòng thí nghiệm lâm sàng đến
với bệnh nhân. Bệnh nhân chỉ cần được đào
tạo sơ đẳng các kiến thức, cách thao tác và
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10 56/72
cách đọc kết quả nên họ dễ dàng tiếp cận và
thực hiện. Điều này giúp cải thiện đáng kể
chất lượng chăm sóc và điều trị cho các bệnh
nhân”, Bác sĩ Nicholas Ho, đồng tác giả
nghiên cứu nói.
Thiết bị chẩn đoán tại chỗ đa năng
Trong nghiên cứu này, Shao và nhóm
của cô đã phát triển thành công máy phân tử
ADN (được cấp bằng sáng chế) có thể nhận
diện vật liệu di truyền của các bệnh khác
nhau và có khả năng thực hiện các chức năng
khác nhau. (Vật liệu di truyền để chỉ các đại
phân tử đóng vai trò lưu giữ và truyền thông
tin di truyền qua các thế hệ tế bào, hoặc thế
hệ cơ thể. Ở cấp độ tế bào, vật liệu di truyền
là các nhiễm sắc thể. Còn ở cấp độ phân tử thì
đó là các phân tử AND). Các máy phân tử
này là bộ phận chính của nền tảng enVision.
Nền tảng mới này thông qua một mô đum
được thiết kế có tính năng 'plug-and-play'
thông minh và sử dụng công nghệ kênh dẫn vi
lưu (microfluidic) để làm giảm số lượng mẫu
xét nghiệm và thuốc thử hóa sinh cần thiết
cũng như tối ưu hóa độ nhạy của công nghệ
này để giúp có thể đọc được bằng mắt
thường.
“Nền tảng enVision có 03 giai đoạn
chính đó là nhận diện mục tiêu, tăng cường
tín hiệu không lệ thuộc mục tiêu, và phát hiện
bằng trực quan. Nó dùng một bộ chuyển
mạch phân tử đặc biệt, bao gồm các cấu trúc
nanoenzyme-ADN, không những phát hiện
chính xác mà còn chuyển đổi và khuếch đại
thông tin phân tử thành các tín hiệu có thể
nhận diện chẩn đoán bệnh bằng mắt thường”,
Tiến sỹ Lim Geok Soon giải thích.
Mỗi kit test nhỏ đều được thiết kế có
khả năng nhận biết các phân tử bệnh cụ thể và
nó được đưa vào bên trong một con chip nhựa
rất nhỏ đã cài đặt sẵn với một máy phân tử
AND. Con chip này sau đó được đặt vào bên
trong hộp tín hiệu chung có chứa một máy
phân tử AND khác đảm nhiệm tạo ra các tín
hiệu có thể quan nhận diện bằng trực giác khi
phát ra được các phân tử cụ thể của bệnh nào
đó.
Hơn nữa thiết kế nhiều đơn vị trong
cùng một chip test sẽ giúp kiểm tra các mẫu
bệnh phẩm khác nhau cho cùng một bệnh,
hay chính là gắn chung một tập hợp các chip
test trong hộp chung để phát hiện các bệnh
khác nhau. Điều này sẽ hữu ích cho việc theo
dõi tổng thể nhiều bệnh giống như sốt xuất
huyết và sốt rét cùng một lúc, hoặc xét
nghiệm các tác nhân gây bệnh có khả năng
biến đổi cao như cúm với độ nhạy và độ đặc
hiệu cao.
Để phát triển nền tảng enVision, Shao
và nhóm của cô đã mất khoảng một năm rưỡi.
Trên cơ sở các nghiên cứu hiện tại, nhóm
nghiên cứu của cô đang phát triển một mô-
đun chuẩn bị mẫu - để trích xuất và xử lý dữ
liệu ADN - được tích hợp với nền tảng
enVision để tăng cường ứng dụng chẩn đoán
tại chỗ. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng
nhận thấy, các ứng dụng điện thoại thông
minh cần nâng cao các thuật toán phân tích và
chỉnh sửa hình ảnh để cải thiện hơn nữa hiệu
suất của nó cho các ứng dụng trong thế giới
thực.
Theo vista.gov.vn.vn,18/09/2018 Trở về đầu trang
**************
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10 57/72
Liệu pháp sử dụng enzym để tăng cường hệ thống miễn dịch trong điều trị ung thư
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Texas
ở Austin (UT), Hoa Kỳ đã phát triển một
phương pháp mới để điều trị ung thư bằng
cách sử dụng liệu pháp enzyme.
Enzyme, có tên gọi PEG-KYNase,
không trực tiếp tiêu diệt các tế bào ung thư
mà thay vào đó, nó sẽ giúp hệ miễn dịch tự
tiêu diệt các tế bào không mong muốn. PEG-
KYNase được thiết kế để làm suy giảm
Kynurenine - chất chuyển hóa được sản sinh
ra bởi lượng lớn các khối u, hoạt động như
một rào cản cho các tế bào miễn dịch. Kết
quả của nhóm nghiên cứu UT mới đây được
công bố trên tạp chí Nature Biotechnology.
Một hệ thống miễn dịch khỏe mạnh,
đầy đủ chức năng có khả năng ngăn chặn sự
lây lan của các tế bào ung thư và tự loại bỏ
các khối u. Tuy nhiên, việc khối u phát triển
theo nhiều cách nhằm ngăn chặn hoạt động
của hệ thống miễn dịch dẫn đến sự phát triển
và di căn của các tế bào ung thư.
Everett Stone, trợ lý nghiên cứu tại
Khoa Khoa học Tự nhiên, Khoa Sinh học
Phân tử và là đồng tác giả của nghiên cứu cho
biết: "Hệ thống miễn dịch là một hệ thống
phòng thủ của cơ thể chúng ta chống lại sự
tấn công của các yếu tố bên ngoài, nó có khả
năng phân biệt, phát hiện và loại bỏ các tế
bào ung thư. Trong khi đó, chất chuyển hóa
Kynurenine hoạt động như một rào cản cho
các tế bào miễn dịch, cản trở sự giám sát
bình thường. Thuốc của chúng tôi có khả
năng loại bỏ trở ngại này".
Enzyme được sử dụng phổ biến trong
nhiều phương pháp điều trị cụ thể trước đây
trong điều trị ung thư như bệnh bạch cầu. Tuy
nhiên, đây là lần đầu tiên các nhà khoa học
thiết kế một loại thuốc có khả năng đảm nhận
vai trò của một chất ức chế các thụ thể bề mặt
(checkpoint) của hệ thống miễn dịch. Các nhà
nghiên cứu tin rằng phương pháp tiếp cận này
có thể được áp dụng hiệu quả trong điều trị
nhiều bệnh ung thư khác nhau.
Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi Stone
và giáo sư George Georgiou thuộc Trường
Kỹ thuật Cockrell, đã phát triển liệu pháp
enzyme cho phép khả năng kích thích hệ
miễn dịch bị ức chế bất thường bởi các tế bào
ung thư, giải phóng sức mạnh của cơ thể để
chống lại căn bệnh này.
Nhóm cho biết trong tương lai có kế
hoạch thực hiện các thử nghiệm lâm sàng để
kiểm tra mức độ an toàn và hiệu quả của
enzyme.
Georgiou, giáo sư tại phòng kỹ thuật
hóa học và y sinh của trường Cockrell, khoa
sinh học phân tử của trường Khoa học tự
nhiên và khoa Ung bướu học, trường Dell
Medical, cho biết: “Công trình nghiên cứu
của chúng tôi giới thiệu phương pháp điều trị
mới nhằm khắc phục khả năng ức chế hệ
miễn dịch của các tế bào ung thư. Bằng cách
giảm khả năng ức chế miễn dịch, hệ thống
miễn dịch trở thành yếu tố cơ sở tiêu diệt các
tế bào ung thư và loại bỏ các khối u trong cơ
thể con người".
Theo vista.gov.vn, 02/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10 58/72
Phát triển văcxin mới đánh bại 100% khối u hắc tố
Văcxin không chỉ giúp đánh bại ung thư, mà còn có thể ngăn ngừa bệnh tái phát trong tương lai -
Ảnh: Getty Images
Các nhà khoa học Mỹ tạo một bước
đột phá lớn trong cuộc chiến chống lại ung
thư da ác tính khi bào chế được loại vắcxin
mới chứng minh được hiệu quả 100% trong
việc thanh toán căn bệnh này.
Theo The Express, các nhà khoa học từ
Viện nghiên cứu Scripps ở California và Đại
học Tây Nam, Mỹ, đã bào chế được loại
vắcxin ngừa ung thư mới chứng minh được
hiệu quả 100% khi điều trị ung thư hắc tố
(melanoma), dạng ung thư da nguy hiểm nhất
ở chuột, tạo một bước đột phá lớn trong cuộc
chiến chống lại căn bệnh này.
Nhóm khoa học đã bắt đầu nghiên cứu
bằng cách sàng lọc hiệu quả của 100.000 hợp
chất có tác dụng như một chất tăng cường cho
một loại thuốc điều trị ung thư có tên là anti-
PD-L1. Chất này hoạt động như một loại
thuốc an thần đối với các tế bào ung thư - các
tế bào không còn có thể lẩn tránh khỏi các
cuộc tấn công của hệ miễn dịch. Cuối cùng,
các nhà khoa học đã tách ra một hợp chất gọi
là Diprovocim, được gắn với các protein để
hỗ trợ khả năng miễn dịch.
Các nhà khoa học đã tiến hành thử
nghiệm trên 2 nhóm chuột thí nghiệm bị u
hắc tố. Nhóm thứ nhất dùng anti-PD-L1 cộng
với Diprovocim, nhóm thứ 2 chỉ dùng anti-
PD-L1. Kết quả, sau 54 ngày, trong nhóm thứ
2 không một con nào sống sót, trong khi
chuột nhóm 1 đều khỏi bệnh.
Dale Boger, từ Viện Scripps, người
tham gia nghiên cứu, giải thích rằng cũng
giống như vắcxin có thể huấn luyện cơ thể
chúng ta chống lại các tác nhân gây bệnh bên
ngoài, loại vắcxin mới này đào tạo hệ miễn
dịch tấn công khi khối u xuất hiện.Viện
Scripps cho biết, sắp tới, các nhà khoa học dự
định tiến hành thử nghiệm tiền lâm sàng
vắcxin này và nghiên cứu cách nó hoạt động
kết hợp với các liệu pháp điều trị ung thư
khác.
Theo motthegioi.vn, 12/09/2018 Trở về đầu trang
**************
Các nhà khoa học tìm ra cách chữa một trong những loại ung thư nguy hiểm nhất
Các nhà khoa học từ Đại học Leeds và
Viện nghiên cứu ung thư ở London đã phát
hiện cơ chế làm tăng hiệu quả của thuốc chữa
một trong những loại ung thư nguy hiểm nhất
- khối u ác tính, kết quả nghiên cứu công bố
trên cổng MedicalXpress.
Trong quá trình nghiên cứu các chuyên
gia đã có thể kích hoạt lại vắc xin T-VEC
được tạo ra trên cơ sở virus, vắc xin được
tiêm trực tiếp vào mô khối u ác tính không
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10 59/72
thể cắt bỏ và gây ra phản ứng miễn dịch
chống lại các tế bào khối u.
Các chuyên gia đã đưa thêm
monocytes vào thành phần vắc xin
(monocytes — các tế bào bạch cầu có thể hấp
thụ các chất khác nhau) và phát hiện ra rằng,
các tế bào đó hấp thụ các hạt virus và mang
chúng đến khối u, gây ra cái chết của tế bào
ung thư.
Kết quả là, bây giờ T-VEC có thể được
sử dụng trong những tình huống khi không có
khả năng đưa vắc xin trực tiếp vào khối u.
Đáng lẽ chế phẩm T-VEC phải được
đưa vào máu của bệnh nhân, nhưng sau đó
trong cơ thể bệnh nhân cơ thể hình thành các
kháng thể tiêu diệt virus và làm giảm hiệu
quả của thuốc.
Trước đây, các nhà khoa học đã cho
rằng, trong những trường hợp này, việc tiếp
tục sử dụng T-VEC là vô dụng.
Trước đây, các nhà khoa học đã phát
hiện ra rằng, các loại thực phẩm giàu axit béo
omega-3 có thể ngăn ngừa ung thư và ngăn
chặn sự phát triển và lây lan của nó.
Theo dantri.com.vn, 19/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Tối ưu hóa các công nghệ để phát hiện đột biến trong tế bào ung thư
Tế bào ung thư thường có các đột biến
trong ADN của chúng, cung cấp cho các nhà
khoa học manh mối về cách ung thư khởi
phát hoặc để đưa ra hướng điều trị hiệu quả
nhất. Việc xác định những đột biến này rất
khó khăn, nhưng một phương pháp mới có
thể cho kết quả đầy đủ và toàn diện hơn.
Một nhóm các nhà nghiên cứu tại
trường Cao đẳng y khoa Penn đã đưa ra một
khuôn khổ mới kết hợp ba phương pháp hiện
có để phát hiện những đột biến lớn hoặc các
biến thể cấu trúc trong tế bào ung thư.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí
Nature Genetics.
Feng Yue, phó giáo sư sinh hóa và
sinh học phân tử và là đồng tác giả nghiên
cứu cho rằng: “Chúng tôi có thể thiết kế và sử
dụng bộ khung tính toán này để kết nối ba
phương pháp với nhau, để có được cái nhìn
toàn diện nhất về bộ gen. Bản thân mỗi
phương pháp chỉ có thể xem xét một phần của
các biến thể cấu trúc, nhưng khi bạn kết hợp
các kết quả của ba phương pháp khác nhau,
bạn sẽ hiểu rõ nhất về hệ gen ung thư".
Các biến thể cấu trúc là những đột biến
lớn trong ADN, có thể dẫn đến sự kích hoạt
của các gen gây ung thư. Ví dụ, một số loại
ung thư não có thể do các biến thể cấu trúc
thúc đẩy sự phát triển của một số gen gây ung
thư. Trong một số loại bệnh ung thư, việc xác
định một bệnh nhân có sự bất thường này, sẽ
giúp bác sĩ quyết định phương án điều trị tốt
nhất.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng ba
phương pháp hiện có để tìm ra các biến thể
cấu trúc, bao gồm: ánh xạ quang, thu thập
thông tin nhiễm sắc thể thông lượng cao
(được gọi là Hi-C) và lập trình tự cả bộ gen
đã được sử dụng để khám phá phần lớn các
biến thể cấu trúc đã được biết đến.
Sử dụng phương pháp mới, các nhà
nghiên cứu đã tìm thấy các biến thể cấu trúc
đặc trưng cho hơn 30 loại tế bào ung thư.
Nhóm nghiên cứu cũng có thể sử dụng các
phương pháp tương tự để tìm hiểu lý do một
số loại biến thể cấu trúc góp phần gây bệnh
ung thư.
Jesse Dixon tại Viện nghiên cứu Salk
ở San Diego và là một trong những đồng tác
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10 60/72
giả nghiên cứu cho biết: “Nhiều biến thể cấu
trúc được tìm thấy trong các tế bào ung thư ở
người dường như không ảnh hưởng trực tiếp
đến gen. Thay vào đó, nhiều biến thể cấu trúc
xuất hiện trong các phần không mã hóa của
bộ gen, có thể là bí ẩn về lý do tại sao chúng
có thể góp phần gây ung thư”.
Những gì các nhà nghiên cứu có thể
quan sát là một số biến thể cấu trúc dường
như ảnh hưởng đến các công tắc điều chỉnh
gen trong các chuỗi ADN không mã hóa. Các
công tắc bị lỗi ngăn chặn hiện tượng bật hoặc
tắt các gen cụ thể theo cách phù hợp và điều
này có thể góp phần gây ung thư.
PGS. Yue cho biết: “Với nhiều bệnh
ung thư, bản thân gen vẫn ổn, nhưng công tắc
kiểm soát nó là nguyên nhân gây ra sự cố. Sử
dụng phương pháp mới, chúng tôi có thể tìm
ra công tắc bị lỗi và tìm cách khắc phục. Ví
dụ, nếu công tắc tắt, chúng tôi có thể sử dụng
công nghệ chỉnh sửa gen để bật lại".
Nhóm nghiên cứu cũng sử dụng
phương pháp Hi-C để tìm hiểu cách các biến
thể cấu trúc ảnh hưởng đến cấu trúc bộ gen 3-
D - cách ADN tự xoắn lại trong tế bào.
GS.TS. Job Dekker, đồng tác giả
nghiên cứu cho biết: “Các tế bào nhỏ, nhưng
ADN của chúng rất dài. Chúng được xếp
thành hàng, tất cả ADN của một tế bào dài
đến hơn 2m. Đó là lý do ADN cần xoắn lại
theo cách phức tạp. Chúng tôi đã phát hiện
thấy những thay đổi di truyền trong các tế
bào ung thư có thể dẫn đến sự khác biệt về
cách bộ gen sắp xếp và điều này có thể dẫn
đến các trường hợp gen chuyển sang trạng
thái bật hoặc tắt do các công tắc điều chỉnh
gen bị lỗi”.
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng
các biến thể cấu trúc tác động đến sự sắp xếp
của bộ gen trong các tế bào ung thư và những
thay đổi này có thể góp phần gây ung thư.
Trong tương lai, nhóm nghiên cứu dự
định sẽ áp dụng phương pháp mới cho nhiều
bệnh nhân ung thư. Nghiên cứu này có thể
dẫn đến khả năng dự báo các biến thể cấu trúc
góp phần gây ung thư và xác định những gen
nào cần nhắm đích.
Theo vista.gov.vn, 20/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Mô cấy không dây, kết dính sinh học phát sáng để tiêu diệt tế bào ung thư
Ảnh: Mô cấy mới không dây, kết dính sinh học
Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học
Waseda, trường Cao đẳng Y tế quốc phòng
Nhật Bản và Cơ quan Khoa học và Công
nghệ Nhật Bản đã chế tạo được thiết bị mới
không dây, kết dính sinh học và phát quang
có khả năng điều trị hiệu quả hơn ung thư tại
các cơ quan mỏng manh.
Liệu pháp quang động học thông
thường tiêu diệt tế bào ung thư bằng cách sử
dụng các tác nhân quang hóa nằm trong các
khối u và kích hoạt khi tiếp xúc với một bước
sóng ánh sáng cụ thể. Trong những năm gần
đây, liệu pháp quang động học liều thấp và
lâu dài (mPDT) có triển vọng trong điều trị
ung thư tại các cơ quan nội tạng. Tuy nhiên,
vấn đề đặt ra với mPDT, đó là: vì cường độ
ánh sáng cực thấp (1/1000 phương pháp
thông thường), nên hiệu quả chống lại khối u
không thể có được nếu nguồn ánh sáng di
chuyển thậm chí hơi xa khối u, làm cho
cường độ chiếu sáng không đủ.
Toshinori Fujie, phó giáo sư kỹ thuật y
sinh và là đồng tác giả nghiên cứu cho biết:
“Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi đã chế
tạo một thiết bị quang điện tử không dây hoạt
động ổn định ở bề mặt bên trong của mô
động vật giống như một miếng dán với các
tấm nano kết dính sinh học và co giãn, cho
phép phân bố liên tục ánh sáng cho khối u”.
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 12 61/72
Các tấm nano được biến đổi nhờ
polydopamine polyme mô phỏng loại protein
kết dính của con hàu, có thể ổn định thiết bị
trên mô ướt của động vật trong hơn 2 tuần mà
không cần khâu phẫu thuật hoặc keo y tế. Các
chip điốt phát quang trong thiết bị được cung
cấp năng lượng theo phương thức không dây
bằng công nghệ truyền thông gần trường.
Để kiểm tra hiệu quả của mô cấy,
những con chuột mang khối u có cấy ghép
thiết bị, đã được tiêm chất nhạy quang
(photofrin) và được cho tiếp xúc với ánh sáng
đỏ và xanh với cường độ gần gấp 1.000 lần so
với trong các phương pháp PDT thông
thường trong vòng 10 ngày liên tục. Thí
nghiệm cho thấy sự phát triển của khối u nhìn
chung đã giảm đáng kể. Đặc biệt dưới tác
động của ánh sáng xanh, khối u ở một số con
chuột đã hoàn toàn bị loại bỏ.
PGS. Fujie nhấn mạnh: “Thiết bị này
có thể tạo thuận lợi cho việc xử lý các vi
khuẩn khó phát hiện và tổn thương nằm sâu
khó tiếp cận bằng liệu pháp quang học thông
thường, mà không phải lo lắng về nguy cơ
gây tổn thương các mô khỏe mạnh do nhiệt
quá nóng. Hơn nữa, vì thiết bị không cần
khâu phẫu thuật, nên phù hợp để điều trị ung
thư tại vị trí gần các dây thần kinh và mạch
máu lớn, cũng như cho các cơ quan mỏng
manh như não, gan và tuyến tụy".
Nếu được thử nghiệm lâm sàng, thiết
bị này có thể mang lại lợi ích cho bệnh nhân
ung thư, đối tượng đang tìm kiếm phương
pháp điều trị xâm lấn tối thiểu, giúp họ sống
lâu hơn và cải thiện chất lượng cuộc sống.
Theo vista.gov.vn, 20/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Virus có triển vọng mới trong điều trị ung thư
Ảnh: Hình ảnh từ kính hiển vi điện tử cho thấy các tế bào bạch cầu chứa các hạt virus (được thể hiện
trong các vòng tròn màu đỏ)
Virus đã được chứng minh có triển
vọng mới trong điều trị ung thư, sau khi
nghiên cứu của trường Đại học Leeds và Viện
Nghiên cứu ung thư, London cho thấy virus
duy trì khả năng tiêu diệt ung thư ngay cả khi
được tiêm vào máu. Như vậy, virus sẽ được
sử dụng để điều trị cho nhiều bệnh nhân và
nhiều loại ung thư hơn so với trước đây.
Người ta tin rằng phản ứng miễn dịch
bình thường của cơ thể con người làm mất tác
dụng của virus được tiêm vào máu để tiêu
diệt các khối ung thư trong liệu pháp điều trị
bằng virus.
Trong nghiên cứu mới xem xét
reovirus, các nhà khoa học nhận thấy rằng các
tế bào trong máu có thể tái kích hoạt virus khi
nó di chuyển đến vị trí khối u, cho phép nó
duy trì khả năng tiêu diệt các tế bào ung thư.
Virus thường tấn công cơ thể và gây
hại, nhưng một số loại virus nhắm mục tiêu
và tiêu diệt mô ung thư trong khi gây ra
những tác dụng phụ tối thiểu cho bệnh nhân,
khiến chúng trở thành một phương pháp điều
trị ung thư mới hấp dẫn, được gọi là liệu pháp
virus tiêu diệt khối u.
Điều trị ung thư da
Loại virus T-vec đã được Cơ quan dịch
vụ y tế quốc gia (NHS) ở Anh chấp nhận sử
dụng để điều trị ung thư da u ác tính và được
tiêm trực tiếp vào khối u của bệnh nhân,
nhưng điều này có nghĩa là các khối u phải ở
vị trí nào đó trong cơ thể để kim tiêm có thể
với tới.
Bệnh nhân được tiêm liệu pháp virus
vào máu trong các thử nghiệm lâm sàng
nhanh chóng phát triển kháng thể có khả năng
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 12 62/72
bất hoạt virus và điều này trước đây được cho
là làm ngừng hoạt động của virus. Tuy nhiên,
nghiên cứu mới chỉ ra rằng các tế bào bạch
cầu có thể mang virus đến vị trí khối u để tái
kích hoạt các virus đã bị bất hoạt, cho phép
chúng lây nhiễm và tiêu diệt các tế bào ung
thư.
Sử dụng các kháng thể từ những bệnh
nhân trải qua liệu pháp virus, các nhà nghiên
cứu đã làm mất tác dụng của virus và bổ sung
chúng vào các tế bào u ác tính trong phòng thí
nghiệm, mà bản thân nó sẽ không hiệu quả.
Nhưng việc bổ sung các tế bào bạch cầu,
được gọi là bạch cầu đơn nhân, có nghĩa là
virus đã được kích hoạt lại, cho phép nó phá
hủy các tế bào ung thư.
Nghiên cứu đã xem xét ba loại virus
khác nhau hiện đang được sử dụng trong các
thử nghiệm lâm sàng và nhận thấy hai trong
ba loại virus bị làm mất tác dụng này có thể
được tái hoạt hóa bởi các tế bào bạch cầu. Do
đó, các tác giả tin rằng có khả năng là các
virus khác cũng có thể phát huy hiệu quả
ngay cả sau khi bị vô hiệu hóa bởi các kháng
thể, một phát hiện có ý nghĩa lâm sàng trước
mắt.
Đồng tác giả Melcher cho biết: “Các
virus cung cấp một phương pháp điều trị ung
thư mới cực kỳ thú vị. Liệu pháp virus không
chỉ tiêu diệt trực tiếp các tế bào ung thư, mà
còn gây rất ít tác dụng phụ so với các phương
pháp điều trị ung thư truyền thống. Liệu pháp
thu hút hệ miễn dịch đến vị trí của khối u, có
nghĩa là chúng có thể hoạt động tốt khi kết
hợp với các loại liệu pháp miễn dịch khác.
Hiện nay, các virus tiêu diệt ung thư hoạt
động thực sự hiệu quả khi được tiêm trực tiếp
vào khối u, nhưng điều đó có nghĩa là khối u
phải ở đâu đó trong cơ thể mà bạn có thể tiếp
cận bằng kim tiêm”.
Hiện nay, một số virus đang được
kiểm tra trong các thử nghiệm lâm sàng,
nhưng chỉ có một loại virus đã được chấp
thuận cho sử dụng bằng cách tiêm trực tiếp
vào khối u. Các nhà khoa học hy vọng nghiên
cứu này sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách
các liệu pháp virus hoạt động, để chúng có
thể được sử dụng kết hợp với các liệu pháp
miễn dịch khác trong tương lai.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp
chí Cancer Immunology Research.
Theo vista.gov.vn, 21/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Mỹ bào chế được thuốc điều trị ung thư tuyến tụy
Các bác sĩ Mỹ đã bào chế được loại
thuốc mới có tên Metavert dùng để điều trị
bệnh ung thư tuyến tụy, một trong những loại
ung thư phổ biến nhất và là nguyên nhân gây
tử vong thứ ba ở Mỹ.
Các thử nghiệm trên chuột cho thấy thuốc Metavert có tác dụng ngăn chặn sự tăng trưởng và sức đề kháng của các tế bào ung thư, dẫn đến
việc khôi phục hiệu ứng tích cực của hóa chất trị liệu - Ảnh: Getty Images
Theo tạp chí Gastroenterology, các
nhà khoa học ở bệnh viện đa khoa Cedars-
Sinai, Mỹ,vừa công bố kết quả thử nghiệm
một loại thuốc mới Metavert dùng để điều trị
bệnh ung thư tuyến tụy.
Được biết, ung thư tuyến tụy là một
trong những loại ung thư phổ biến nhất, ảnh
hưởng như nhau đến cả nam và nữ. Hiện tại,
ung thư tuyến tụy đứng hàng thứ 12 trên thế
giới trong số các loại ung thư phổ biến nhất.
Tại Mỹ, ung thư tuyến tụy là nguyên nhân
gây tử vong thứ ba. Các nhà khoa học đã phải
mất 4 năm để bào chế một loại thuốc có thể
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 12 63/72
ngăn chặn sự đề kháng của các tế bào ung thư
đối với thuốc điều trị.
Ung thư tế bào tuyến adenocarcinoma
là dạng ung thư tuyến tụy phổ biến nhất. Sở
dĩ khó điều trị bệnh này là vì các tế bào ung
thư tương tự như các tế bào hình sao của
tuyến tụy tham gia vào việc khôi phục mô nội
tạng bị tổn thương. Tuy nhiên, sự tương tác
giữa các tế bào ung thư và tế bào hình sao lại
kích thích sự tăng trưởng khối u. Kết quả,
điều này dẫn đến tính kháng thuốc chống ung
thư. Tiến sĩ Stephen J. Pandol, người tham
gia công trình nghiên cứu chia sẻ rằng ông đã
nhiều lần nhận thấy các tế bào ung thư học
được cách ngăn chặn hóa trị.
Các thử nghiệm trên chuột cho thấy
thuốc Metavert có tác dụng ngăn chặn sự tăng
trưởng và sức đề kháng của các tế bào ung
thư, dẫn đến việc khôi phục hiệu ứng tích cực
của hóa chất trị liệu. Tỷ lệ sống sót của bệnh
nhân ung thư trung bình tăng 50%.
Mouad Edderkaoui , tác giả của công
trình nghiên cứu, chia sẻ rằng đây là một
bước đáng kinh ngạc để tăng cơ hội sống của
bệnh nhân ung thư tuyến tụy. Thuốc sẽ được
thử nghiệm trên người. Nếu kết quả được xác
nhận thì sẽ có một loại thuốc sẽ kéo dài tuổi
thọ của bệnh nhân ung thư adenocarcinoma,
một căn bệnh hiện nay rất khó điều trị.
Theo motthegioi.vn, 26/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Nghiên cứu đột phá về điều trị ung thư giành Nobel Y học 2018
Hai nhà khoa học James Allison và
Tasuku Honjo đã đoạt giải Nobel Y học năm
2018 cho những khám phá dẫn đến những đột
phá trong liệu pháp điều trị ung thư.
Hai nhà khoa học James P. Allison (phải) và Tasuku Honjo (trái) - Ảnh: AFP
GS. James Allison (70 tuổi, người Mỹ)
đã nghiên cứu ra một loại protein hoạt động
như một chất kìm hãm hệ miễn dịch. Ông
nhận ra tiềm năng khi giải phóng tế bào miễn
dịch có thể kích thích khả năng tấn công các
khối u. Theo đó, ông phát triển ý tưởng này
thành hướng tiếp cận mới để điều trị cho bệnh
nhân.
Còn GS. Tasuku Honjo (76 tuổi, người
Nhật Bản) cũng phát hiện một loại protein ở
tế bào miễn dịch hoạt động như chất ức chế
nhưng có cơ chế hoạt động khác. Các phương
pháp điều trị dựa trên phát hiện của ông rất
hiệu quả trong việc chống lại ung thư.
Phương pháp mới này đã được áp
dụng thử nghiệm trong việc điều trị ung thư
phổi tế bào nhỏ. Hai tháng sau khi đưa vào tế
bào miễn dịch, hiện tượng tiến triển giả xuất
hiện. Sau 4 tháng, kích thước khối u được thu
nhỏ.
Ủy ban Nobel cho biết trong lúc ung
thư đang cướp đi hàng triệu mạng sống mỗi
năm và là một trong những thách thức sức
khỏe nghiêm trọng nhất của nhân loại thì
công trình của hai nhà khoa học đã tìm ra
cách để kích thích hệ thống miễn dịch để
chống lại và tự đào thải tế bào ung thư, mở ra
nguyên lý mới cho việc điều trị bệnh này.
Nhà miễn dịch học James Allison là
Giám đốc Hội đồng cố vấn khoa học của
Viện Nghiên cứu Ung thư (CRI), hiện làm
việc tại Trường Đại học Texas (Mỹ). Trước
khi nhận giải Nobel cho công trình khám phá
cách điều trị ung thư bằng ức chế miễn dịch
âm tính, ông đã dành nhiều năm nghiên cứu
về cơ chế phát triển và kích hoạt thụ thể tế
bào T. Ông cũng là nhà khoa học đầu tiên tìm
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 12 64/72
ra cách tách chuỗi protein phức tạp của kháng
nguyên thụ thể tế bào T.
Nhà khoa học Tasuku Honjo là một
nhà miễn dịch đang làm việc tại Đại học
Kyoto, Nhật Bản. Ông nổi tiếng với việc xác
định protein chết được lập trình và được biết
đến với nhận dạng phân tử của cytokine: KL-
4 và IL-5 cũng như phát hiện ra Cytidine
Deaminase.
Y học là giải thưởng Nobel đầu tiên
được trao tặng mỗi năm. Các giải thưởng
Nobel được trao cho những thành tựu trong
khoa học, văn học và hòa bình theo di nguyện
của nhà khoa học, doanh nhân Alfred Nobel.
Giải thưởng Nobel đầu tiên được trao tặng
vào năm 1901.
Giải thưởng văn học sẽ không được
trao trong năm nay sau khi Hội đồng giải
thưởng này là Viện Hàn lâm Thụy Điển bị
ảnh hưởng bởi một vụ bê bối tình dục.
Từ năm 1901 đến 2017, đã có 108 giải
Nobel Y học được trao, trong số những người
thắng giải có 12 phụ nữ. Chủ nhân trẻ tuổi
nhất của giải Nobel Y học là ông Frederick
Banting, nhà sinh lý học người Canada khám
phá ra hormone tuyến tụy insulin điều trị
bệnh tiểu đường. Ông nhận giải năm 1923,
khi mới 32 tuổi. Chủ nhân lớn tuổi nhất của
Giải Nobel Y học là bác sỹ Francis Peyton
Rous, nhận giải năm 1966 khi ông 87 tuổi,
với công trình nghiên cứu khám phá vai trò
của các virus trong việc truyền một số loại
bệnh ung thư.
Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia
Thụy Điển sẽ công bố chủ nhân các giải
Nobel Vật lý, Nobel Hóa học và Nobel Kinh
tế lần lượt vào ngày 2/10, 3/10 và 8/10. Ủy
ban Nobel Na Uy sẽ công bố giải Nobel Hòa
bình vào ngày 5/10.
Theo baochinhphu.vn, 02/10/2018
Trở về đầu trang
**************
NÔNG NGHIỆP
Đất lọc kháng sinh từ nước đã qua xử lý
Theo một nghiên cứu mới của các nhà
khoa học tại trường Đại học Penn đã được
công bố trên tạp chí Environmental Quality,
đất có thể đóng vai trò là bộ lọc tự nhiên để
xử lý nước thải nhằm ngăn ngừa kháng sinh
và các chất khác làm ô nhiễm nguồn nước
ngầm. Các nhà khoa học đã nghiên cứu sự
thẩm thấu của ba loại thuốc kháng sinh -
sulfamethoxazole, ofloxacin và trimethoprim
- vào đất và nước ngầm tại một khu vực thử
nghiệm được gọi là “Bộ lọc sống”. Bộ lọc này
là một hệ thống tái sử dụng nước thải hoạt
động 50 năm, sử dụng nước thải đã xử lý để
tưới cho đất nông nghiệp và đất rừng xung
quanh trường Đại học Penn.
Các nhà khoa học đã thu thập các mẫu
đất từ khu vực thử nghiệm không được tưới
nước trong bảy tháng và sau đó so sánh với
mẫu đất đã trải qua các giai đoạn tưới những
mẫu nước thải đã qua xử lý. Kết quả cho thấy
nhìn chung ofloxacin vẫn tồn tại trong đất
một thời gian dài, trong khi sulfamethoxazol
và trimethoprim không còn sau khi hoạt động
tưới tiêu kết thúc.
Nghiên cứu cho thấy đất có thể là một
phương pháp chi phí hiệu quả cho các nhà
máy xử lý nước thải để đáp ứng nhu cầu xử lý
các chất ô nhiễm và thuốc kháng sinh khó
loại bỏ gia tăng. Dù hiệu quả xử lý có thể
thay đổi dựa vào chất lượng và loại đất,
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 65/72
nhưng các phát hiện này chỉ ra cho nước thải
ngấm qua đất là một giải pháp tiềm năng với
chi phí thấp.
“Có rất nhiều nghiên cứu xem xét
những gì có thể được thực hiện tại các nhà
máy xử lý nước thải để cải thiện khả năng
loại bỏ các chất ô nhiễm mới xuất hiện,
nhưng các giải pháp triển khai tốn kém và đạt
hiệu quả dưới 100%”, Franklin nói. "Vì vậy,
nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, đặc biệt
là trước thực trạng thiếu nước như hiện nay,
chúng tôi có thể tái sử dụng nước và lọc khi
nước ngấm xuống mặt cắt thổ nhưỡng trước
khi thẩm thấu vào hệ thống nước ngầm".
Phương pháp lọc nước mới có thể cải
thiện chất lượng nước và bảo vệ sức khỏe cho
con người.
Theo vista.gov.vn, 21/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Cơ chế tự nhiên có thể làm giảm phát thải từ các bãi than bùn nhiệt đới
Các nhà khoa học từ lâu lo ngại rằng
khi Trái Đất ấm lên, các bãi than bùn nhiệt
đới lưu trữ tới 10% cacbon dưới đất của hành
tinh, có thể khô đi, phân rã và giải phóng khối
lượng lớn khí CO2 và metan vào khí quyển,
làm tăng nhanh tình trạng biến đổi khí hậu.
Một nghiên cứu quốc tế mới do các nhà
nghiên cứu tại trường Đại học Florida và Đại
học Duke dẫn đầu, cho thấy viễn cảnh không
ảm đạm như vậy. Nghiên cứu đã phát hiện ra
rằng các bãi than bùn này có cơ chế bảo vệ
sinh hóa tự nhiên giúp chúng chống lại hoặc
làm chậm quá trình phân rã, ngay cả ở nhiệt
độ nóng và hạn hán nghiêm trọng hơn.
Curtis J. Richardson, giáo sư về sinh
thái tài nguyên và là đồng tác giả nghiên cứu
cho biết: “Đây là tin vui vì nghiên cứu chỉ ra
rằng các tình huống trong đó tất cả lượng
cacbon được lưu trữ trong các bãi than bùn
phát thải trở lại không khí như CO2 và
metan, có thể không diễn ra nhanh như chúng
ta dự kiến ban đầu”.
Theo Richardson, giám đốc Trung tâm
Nghiên cứu đầm lầy thuộc trường Đại học
Duke cho rằng: "Nghiên cứu không giải quyết
được vấn đề biến đổi khí hậu, nhưng chứng tỏ
các bãi than bùn này có khả năng phục hồi
phần nào. Đây là điều mà trước đây chúng ta
không nhận ra".
Các bãi than bùn là những vùng đất
ngập nước chỉ chiếm 3% diện tích đất Trái
đất nhưng lưu trữ 1/3 tổng lượng cacbon dưới
đất của hành tinh. Cacbon được lưu trữ có thể
vẫn nằm trong đất hữu cơ trong hàng thiên
niên kỷ do các hợp chất kháng khuẩn tự nhiên
được gọi là phenolic và chất thơm giúp ngăn
chặn tình trạng than bùn bị ngập nước do quá
trình phân rã.
Các đầm lầy than bùn nhiệt đới hoặc
cận nhiệt đới lưu trữ 30% tổng lượng cacbon
trong đất than bùn trên toàn thế giới và được
xem là có nguy cơ bị khô cao nhất khi khí hậu
ấm lên và hạn hán trở nên nghiêm trọng hơn.
Để tiến hành nghiên cứu, các nhà khoa
học đã sử dụng quang phổ hồng ngoại để ước
tính hàm lượng cacbohydrat và chất thơm
trong các mẫu than bùn được thu thập từ các
khu vực có vĩ độ từ cao, trung bình và thấp,
từ Bắc Cực đến các vùng nhiệt đới. Các địa
điểm này bao gồm các đầm lầy ở Thụy Điển,
Minnesota, Canada, Bắc Carolina, miền nam
Florida và Brunei.
Phân tích cho thấy các lớp than bùn
phía trên cùng tại các đầm lầy nhiệt đới hoặc
cận nhiệt đới chứa hàm lượng cacbohydrat
thấp dễ bị phân hủy và khối lượng lớn các
Ảnh: Curtis Richardson, nhà nghiên cứu tại trường Đại học Duke thu thập một mẫu than bùn trong Khu bảo tồn Động vật hoang dã quốc gia Loxahatchee ở miền Nam Florida
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 66/72
chất thơm chống phân hủy được phát hiện
trên lớp than bùn gần bề mặt của các bãi than
bùn tại các vùng khí hậu mát mẻ nằm ở vĩ độ
cao. Hàm lượng chất thơm bao gồm vật liệu
gỗ thô như cây đổ, cành cây và rễ chết. Vì
chất thơm có hàm lượng lignin cao, nên nó
phân hủy chậm hơn so với lá hoặc cỏ giàu
cacbohydrat. Theo thời gian, điều đó tạo ra
một rào cản tự nhiên, ức chế quá trình oxy
hóa và bảo vệ than bùn bên dưới khỏi bị khô
và phân hủy.
"Điều này cho phép than bùn trong
các đầm lầy nhiệt đới tồn tại bất chấp nhiệt
độ ấm hơn quanh năm và trong các thời kỳ
hạn hán", Richardson giải thích. "Chúng tôi
đã quan sát thấy các thành phần cacbohydrat
thấp và chất thơm cao hơn trong than bùn
nằm sâu tại các khu vực vĩ độ cao, cho thấy
các bể chứa than bùn sâu này cũng có thể
được ổn định khi đối mặt với biến đổi khí
hậu".
Theo vista.gov.vn, 21/09//2018
Trở về đầu trang
**************
MÔI TRƯỜNG
Xử lý các chất ô nhiễm trong nước mưa
Các kỹ sư tại trường Đại học
California đã đưa ra một phương pháp mới
để loại bỏ các chất ô nhiễm khỏi nước mưa,
đáp ứng nhu cầu của các cộng đồng đang bị
thiếu nước mong muốn tìm cách khai thác
nguồn nước uống dồi dào và chưa được sử
dụng. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp
chí Environmental Science & Technology.
Sử dụng cát phủ khoáng để kích thích
phản ứng và phá hủy các chất ô nhiễm hữu
cơ, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng
cát được biến đổi có thể làm sạch nước mưa
thấm vào các tầng nước ngầm, tạo ra một bể
chứa nước uống an toàn tại địa phương cho
các cộng đồng đang bị thiếu nước.
Joseph Charbonnet, nghiên cứu sinh về
kỹ thuật dân dụng và môi trường và là đồng
tác giả nghiên cứu cho rằng: “Cách chúng ta
xử lý nước mưa, đặc biệt là ở California, đã
thất bại. Chúng tôi coi nước mưa như một
chất gây ô nhiễm, nhưng chúng ta nên nghĩ
giải pháp cho nó. Chúng tôi đã phát triển một
công nghệ khử ô nhiễm trước khi đưa nó vào
nguồn nước uống một cách thụ động, chi phí
thấp, không xâm lấn bằng cách sử dụng các
khoáng chất tự nhiên".
Khi nước mưa chảy qua mái nhà, bãi
cỏ và đường phố, nó có thể mang theo rất
nhiều hóa chất khó chịu như thuốc diệt cỏ,
thuốc trừ sâu, kim loại độc hại, dầu ô tô và
thậm chí cả cứt chó. Nước mưa quá nhiều
cũng có thể tràn ngập hệ thống thoát nước,
đường phố và tầng hầm. Vì thế, các thành phố
thường phải xả nguồn nước ô nhiễm này vào
các con sông, suối ở các khu vực lân cận càng
nhanh càng tốt.
Cho nước mưa chảy qua cát vào trong
các tầng nước ngầm có thể là giải pháp lý
tưởng để thu gom nước mưa tại các thành phố
có khí hậu Địa Trung Hải như Los Angeles.
Giống như các thùng chứa nước mưa khổng
lồ, các tầng nước ngầm có thể được làm đầy
trong thời gian mưa lớn và sau đó được lưu
trữ nước cho đến khi cần sử dụng vào mùa
khô. Dù cát phủ khoáng không loại bỏ được
tất cả các loại chất ô nhiễm, nhưng nó có thể
được sử dụng kết hợp với các hệ thống lọc
nước khác để khử nhiều chất ô nhiễm mà
nước mưa cuốn theo.
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 67/72
Để tạo ra cát phủ khoáng, nhóm
nghiên cứu đa trộn cát ở đồng bằng với hai
dạng mangan phản ứng tạo thành oxit
mangan. Khoáng vật vô hại này liên kết với
các hóa chất hữu cơ như thuốc diệt cỏ, thuốc
trừ sâu và bisphenol-A (BPA) nội tiết và phân
tách chúng thành các mảnh nhỏ hơn, thường
ít độc hại và phân hủy sinh học tốt hơn.
Charbonnet cho biết: “Cách đây
khoảng 30-40 năm, các nhà khoa học thổ
nhưỡng đã xác định được mangan oxit có
nhưng đặc điểm thực sự thú vị này, nhưng
chúng tôi là một trong những nhóm đầu tiên
sử dụng nó theo cách sáng tạo để phát hiện
ra nguồn nước này”. Cát phủ mangan oxit có
màu nâu xỉn, an toàn và thân thiện với môi
trường.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm cát
phủ khoáng bằng cách cho nước mưa mô
phỏng chứa hàm lượng BPA thấp, thấm qua
các cột của vật liệu này. Cát phủ ban đầu loại
bỏ gần như toàn bộ BPA, nhưng hiệu quả xử
lý giảm gần theo thời gian. Tuy nhiên, oxit
mangan có thể được "nạp lại" bằng cách rửa
cát trong dung dịch chứa nồng độ clo thấp.
Nhờ vậy, tất cả các phản ứng ban đầu của
mangan oxit đã được khôi phục. Theo ước
tính, sẽ mất khoảng hai ngày để nạp lại một
lớp cát sâu nửa mét bằng cách sử dụng 25
phần triệu lượng clo trong nước, nồng độ
được sử dụng để xử lý nước thải.
Trong giai đoạn tiếp theo, các nhà
khoa học sẽ tiến hành các thử nghiệm thực
địa tại Hạt Sonoma thông qua sử dụng nước
mưa từ một nhánh sông ở địa phương.
Theo vista.gov.vn, 14/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Kim loại băng giá rẻ loại bỏ chất ô nhiễm trong nước chỉ vài phút
Một bước đột phá trong lĩnh vực xử lý
nước thải hứa hẹn sẽ thúc đẩy nhanh chóng
quá trình loại bỏ chất gây ô nhiễm, và chỉ mất
một phần chi phí nhỏ so với những phương
pháp hiện có. Các nhà khoa học ở Úc đã đưa
ra hợp kim rẻ tiền có khả năng loại bỏ tạp
chất khỏi nước bị ô nhiễm, điều này có thể có
ý nghĩa to lớn đối với các ngành công nghiệp
như sản xuất và khai thác dệt may.
Ngành công nghiệp khai thác mỏ nói
riêng là nơi mà các nhà khoa học đang tìm
cách cải thiện thông qua công nghệ xử lý
nước thế hệ tiếp theo. Hoạt động khai thác mỏ
tạo ra lượng lớn nước thải với axit và kim loại
nặng, trong khi ngành dệt may chất thải ra
nguồn nước chủ yếu là thuốc nhuộm. Giàn bộ
lọc được làm từ sợi thạch anh, robot tí hon tái
sử dụng và các hạt nano được kích hoạt bằng
ánh nắng mặt trời là một vài công nghệ mới
có thể có hiệu quả trong vấn đề này.
Nhưng các nhà khoa học tại Đại học
Edith Cowan của Úc đưa ra một giải pháp
mới mà họ nói có thể làm sạch nước thải với
mức độ hiệu quả mới. Các bước đột phá tập
trung vào phương pháp chế tạo trước đó được
sử dụng bởi nhóm nghiên cứu để phát triển
kính kim loại với cấu trúc nguyên tử rối loạn
loại bỏ tạp chất từ nước thải. Kỹ thuật này
được điều chỉnh để tạo thành dải kết tinh dựa
vào Fe, được làm nóng và tạo thành một cấu
trúc nguyên tử có thứ tự hơn. Điều này cho
phép các electron bên trong nó di chuyển tự
do và gắn kết tốt hơn với các chất gây ô
nhiễm.
Laichang Zhang - Trưởng nhóm
nghiên cứu, cho biết: "Bằng cách sử dụng
phương pháp cụ thể, kính kim loại bắt đầu trở
thành một cấu trúc tinh thể và có các hạt
được tạo ra bên trong. Các hạt được tạo ra
Dẫn đầu nghiên cứu Laichang Zhang đến từ Đại học Edith Cowan của Úc phát triển của một loại
vật liệu mới ngăn chặn tạp chất từ nước thải
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 68/72
trong dải kết tinh dựa vào Fe có xu hướng
hình thành nhiều tế bào điện bên trong vật
liệu do sự khác biệt tiềm năng, tạo điều kiện
cho electron chuyển đổi bên trong các hạt và
ngang qua chúng. Việc vận chuyển electron
nhanh thường là những gì chúng ta mong
muốn trong việc xử lý nước thải. Vận chuyển
electron nhanh từ vật liệu tới chất gây ô
nhiễm dẫn đến việc chuyển đổi hiệu quả các
chất gây ô nhiễm thành các chất vô hại như
H2O, CO2, v.v... Điều đó có nghĩa là chuyển
electron nhanh hơn, thì hiệu quả loại bỏ chất
gây ô nhiễm cao hơn".
Theo thử nghiệm của nhóm nghiên
cứu, vật liệu này đủ hiệu quả để lọc nước bị ô
nhiễm bởi thuốc nhuộm, kim loại nặng và các
chất ô nhiễm hữu cơ trong vài phút, nhanh
hơn nhiều so với các phương pháp hiện có.
Nhóm nghiên cứu cho biết nó không tạo ra
chất thải trong suốt quá trình và các vật liệu
tương tự đã được tái sử dụng lên đến 5 lần
trong thử nghiệm. Đáng chú ý, hợp kim để
làm sạch một tấn nước thải có thể được thực
hiện chỉ với 10usd. Từ đây, nhóm nghiên cứu
đang làm việc với các đối tác trong ngành để
giảm chi phí hơn nữa và cải thiện hiệu quả
của vật liệu, có thể đạt được bằng cách tinh
chỉnh kích thước của các hạt.
Nghiên cứu này đã được công bố trên
tạp chí Advanced Materials.
Theo vista.gov.vn, 28/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Tái chế: hướng tới một nền kinh tế tuần hoàn
Phân loại rác tại một điểm lấy rác ở Đài Loan
Đài Loan đang tiến một bước xa hơn
trong quản lý chất thải và nền kinh tế tuần
hoàn: ngày càng nhiều doanh nghiệp vừa và
nhỏ (SMEs) của Đài Loan thực hiện tái chế
chất thải trong sản xuất của họ, do đó thực
hiện khái niệm nền kinh tế tuần hoàn.
Theo Cơ quan quản lý môi trường và
năng lượng Pháp (ADEME), tái chế nhằm
mục đích "sử dụng nguyên liệu từ chất thải".
Cụ thể hơn, định nghĩa của Bộ luật môi
trường Pháp mô tả tái chế là "bất kỳ hoạt
động phục hồi nào mà chất thải, bao gồm cả
chất thải hữu cơ, được tái chế thành các chất,
vật liệu hoặc sản phẩm cho mục đích chức
năng ban đầu hoặc các mục đích khác. Các
hoạt động thu hồi năng lượng chất thải, là
những hoạt động lien quan đến chuyển đổi
chất thải thành nhiên liệu".
Cục Quản lý SME Đài Loan (SMEA)
đã giúp hơn 100 công ty kể từ năm 2013 phát
triển khái niệm về tính bền vững và nền kinh
tế tuần hoàn. Ngày nay, ngày càng nhiều công
ty Đài Loan có năng lượng hiệu quả, bền
vững và thân thiện với môi trường. Và các
sản phẩm được làm từ chất thải tái chế cũng
có thể được tái chế, phù hợp với "nền kinh tế
tuần hoàn", cho phép các sản phẩm và vật liệu
khác được tái tạo vào cuối mỗi vòng đời.
Trong sáu năm qua, giá trị sản lượng "công
nghiệp xanh" của Đài Loan đã đạt 6,1 tỷ
USD, với kim ngạch xuất khẩu đạt 280 triệu
USD.
Tập đoàn Get Green Energy Corp.
(GGE), có trụ sở tại Taichung, đang phát triển
một kỹ thuật chiết xuất bột silic tinh khiết và
carbon silic từ chất thải được tạo ra bởi các
ngành công nghiệp bán dẫn và năng lượng
mặt trời, và giúp tái chế hơn 6000 tấn bùn
thải mỗi tháng. Trong thực tế, ở dạng vô định
hình của nó, silica được sử dụng để sản xuất
các vật liệu như silicon hoặc tạo các tấm
quang điện. Silicon bột, hydro, silic carbon và
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 69/72
silicon dioxide chiết xuất từ bùn sau đó được
sử dụng trong sản xuất pin lithium, sợi tổng
hợp và các sản phẩm khác. Các vật liệu dựa
trên silic có nhiều ứng dụng, bao gồm sản
xuất skate và lốp. Enrestec Inc, một công ty
công nghệ có trụ sở tại Pingtung County,
cũng tái chế chất thải của nó bằng cách chiết
xuất dầu, cacbon và sợi từ lốp xe đã sử dụng
để sản xuất nhiên liệu, sợi mới, bộ đồ lặn,
v.v...
Vào tháng 5 năm 2016, tạp chí Wall
Street Journal đã xuất bản một bài báo có tựa
đề "Đài Loan - hình mẫu quản lý chất thải"
trình bày sự biến đổi của Đài Loan từ "Đảo
rác" thành "Mô hình quốc tế thực sự", với tỷ
lệ tái chế 55% năm 2015, cao như ở Úc, Đức
hoặc Hàn Quốc. Phải thừa nhận rằng sự thành
công của phân loại và tái chế chất thải của
Đài Loan chủ yếu là do dân đã có hành vi có
trách nhiệm hơn. Tại Đài Bắc, văn hóa phân
loại và tái chế đã được hình thành và được
thực hiện nghiêm túc bởi toàn bộ dân số. Đối
mặt với một cuộc khủng hoảng chất thải
nghiêm trọng vào cuối những năm 1980 do
thiếu không gian lưu trữ, chính quyền Đài
Loan đã đưa ra chính sách phân loại và tái
chế chất thải một ưu tiên quốc gia vào giữa
những năm 1990. Chính quyền Đài Loan
thậm chí đã đi xa hơn với hành động trong
chính sách "không lãng phí và không bãi chôn
lấp". Mỗi ngày, khi những chiếc xe chở rác đi
qua, những người dân lặng lẽ chờ đợi ở phía
trước ngôi nhà của họ, vứt túi rác của họ vào
những thùng rác chở rác lớn. Chất thải ở Đài
Loan được chia thành 11 loại (so với 5 ở
Pháp), được thu thập bằng xe tải, một hệ
thống đôi khi phức tạp nhưng đã được thực
hiện. Đối với những người có công việc
không thuận lợi cho họ tham gia vào hoạt
động dân sự này, có những cách trợ giúp đặc
biệt đã được tạo ra.
Theo vista.gov.vn, 28/09/2018
Trở về đầu trang
**************
LĨNH VỰC KHÁC
Tơ nhện tổng hợp chắc và dai hơn
Tơ nhện là một trong những vật liệu
chắc và dai nhất trong thế giới tự nhiên,
tương tự như một số hợp kim thép với độ bền
thậm chí còn hơn sợi Kevlar được dùng sản
xuất áo giáp chống đạn. Sự kết hợp giữa độ
bền và độ dẻo dai chưa từng có của tơ nhện
đã làm cho vật liệu được tạo ra từ protein này
trở nên hấp dẫn cho nhiều ứng dụng khác
nhau từ chỉ y tế siêu mỏng cho đến quần áo
chống đạn. Tuy nhiên, do đặc trưng lãnh thổ
và ăn thịt đồng loại của nhện, nên tơ nhện
không thể được sản xuất hàng loạt. Do vậy,
các ứng dụng thực tế vẫn chưa thành hiện
thực.
Trước đây, các nhà khoa học đã tạo ra
một số loại tơ nhện tổng hợp, nhưng không
thể thiết kế loại vật liệu có tất cả các tính chất
của tơ nhện tự nhiên. Đến nay, nhóm nghiên
cứu tại trường Đại học Washington đã tạo ra
vi khuẩn sản xuất tơ nhện sinh học tổng hợp
với hiệu quả ngang bằng nhện trong tự nhiên.
Phát hiện này có nhiều triển vọng trong tương
lai.
Nghiên cứu mới nêu rõ độ bền kéo và
dẻo dai của tơ nhện vẫn tương đối có liên
quan đến trọng lượng phân tử của nó. Phân tử
càng lớn, thì tơ càng bền chắc. PGS. Fuzhong
Zhang, đồng tác giả nghiên cứu cho biết:
“Mọi người đã biết về mối liên hệ này, nhưng
chỉ với các protein có kích thước nhỏ hơn.
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 70/72
Chúng tôi nhận thấy rằng thậm chí ở kích
thước lớn, mối liên hệ vẫn rất tốt”.
Một trong những thách thức lớn nhất
trước đây trong việc tạo ra tơ nhện sinh học
tổng hợp là tạo ra một lượng protein đủ lớn.
Đây là khó khăn lớn trên thực tế đòi hỏi một
cách tiếp cận hoàn toàn mới.
Christopher Bowen, một trong các tác
giả nghiên cứu cho rằng: “Chúng tôi đã bắt
đầu với những gì người khác đã làm để tạo
nên một chuỗi di truyền lặp. Trình tự ADN
được lập mô hình sau khi chuỗi di truyền ở
nhện sản sinh protein tơ. Về lý thuyết, chuỗi
di truyền càng lặp lại nhiều thì protein càng
lớn”.
Tuy nhiên, sau khi trình tự ADN đạt
đến một kích thước nhất định, PGS. Bowen
cho rằng vi khuẩn không thể xử lý nó, chúng
cắt chuỗi thành những mảnh nhỏ. Đó là vấn
đề các nhà khoa học đã vấp phải nhiều lần
trong những nỗ lực trước đây. Để khắc phục
trở ngại này, nhóm nghiên cứu đã bổ sung
một chuỗi di truyền ngắn vào ADN của tơ
nhện để thúc đẩy phản ứng hóa học giữa các
protein tạo thành, kết hợp chúng lại để tạo
nên một protein lớn hơn, thậm chí lớn chưa
từng có và được tinh lọc trước.
Bowen cho biết: “Chúng tôi đã tạo ra
protein cơ bản lớn gấp đôi bất cứ loại protein
nào trước đây”. Chuỗi protein tơ có kích
thước là 556 kDa. Trước đây, protein tơ nhện
sinh học tổng hợp lớn nhất là 285 kDa. Thậm
chí, các protein tơ nhện tự nhiên thường là
khoảng 370 kDa, dù trong một số trường hợp
ngoại lệ có thể lớn hơn một chút.
Sau đó, các nhà nghiên cứu đã quay
các protein tơ sinh học tổng hợp đặc biệt cỡ
lớn thành sợi có kích thước bằng khoảng 1/10
đường kính của sợi tóc người và kiểm tra các
tính chất cơ học của chúng. Tơ sinh học tổng
hợp này là tơ đầu tiên mô phỏng tơ nhện tự
nhiên về độ bền kéo (ứng suất tối đa cần để
làm đứt sợi), độ dai (tổng số năng lượng được
hấp thụ bởi sợi trước khi sợi đứt vỡ), cũng
như các thông số cơ học khác như mô-đun
đàn hồi và độ giãn.
Trong tương lai, nhóm nghiên cứu
đang tìm cách hướng tới việc định vị các sợi
tơ sinh học tổng hợp để thay thế vô số sợi
tổng hợp có nguồn gốc từ dầu mỏ được sử
dụng trong ngành công nghiệp. Bên cạnh đó,
các nhà khoa học cũng lên kế hoạch tiếp tục
khám phá các giới hạn của cách tiếp cận mới.
Ngoài sản xuất sợi tơ sinh học tổng hợp đầu
tiên để mô phỏng toàn bộ hiệu suất của tơ
nhện tự nhiên, thì nghiên cứu cho thấy độ bền
và độ dẻo dai của loại sợi này sẽ tiếp tục tăng
nếu có thể sản xuất được các protein lớn hơn.
Theo vista.gov.vn, 05/09/2018 Trở về đầu trang
**************
Vật liệu phỏng sinh học làm giảm lực cản cho chất lỏng
Ảnh: Vật liệu có thể được thiết kế để đẩy chất
lỏng mà không cần lớp phủ khi được khắc bằng vi cấu trúc phỏng sinh học
Một phương pháp không cần lớp phủ
thân thiện với môi trường hiện đã được phát
triển để làm cho bề mặt rắn không thấm nước.
Đây là yếu tố rất quan trọng để vận chuyển
khối lượng lớn chất lỏng qua các đường ống.
Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm khử
mặn và tái sử dụng nước thuộc trường Đại
học Khoa học và Công nghệ King Abdullah
(KAUST) đã thiết kế được các bề mặt lấy
cảm hứng từ thiên nhiên, giúp giảm lực cản
ma sát ở giao diện giữa bề mặt chất lỏng và
đường ống.
Mạng lưới đường ống có mặt khắp nơi
trong nhiều quy trình công nghiệp từ việc vận
chuyển dầu thô và dầu tinh lọc cho đến tưới
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 71/72
tiêu và khử mặn. Tuy nhiên, lực cản ma sát
tại giao diện giữa chất lỏng và chất rắn làm
giảm hiệu quả của các quy trình này.
Các phương pháp thông thường để
giảm lực kéo chỉ dựa vào lớp phủ hóa học,
thường bao gồm các hợp chất perfluorinated.
Khi sử dụng cho các bề mặt thô ráp, các lớp
phủ này có xu hướng bẫy khí tại giao diện
chất lỏng - chất rắn, làm giảm tiếp xúc giữa
bề mặt chất lỏng và chất rắn. Điều đó giúp
tăng cường khả năng bề mặt đẩy cả chất lỏng
chứa nước và dầu.
Himanshu Mishra, trưởng nhóm
nghiên cứu cho rằng nếu lớp phủ bị hư hại,
thì rắc rối nảy sinh và lưu ý rằng lớp phủ
phân hủy trong điều kiện mài mòn và nhiệt độ
cao. Vì vậy, nhóm nghiên cứu của Mishra đã
phát triển bề mặt vi cấu trúc không cần lớp
phủ để bẫy khí khi ngâm trong chất lỏng bằng
cách mô phỏng lớp da của bọ đuôi bật hay
Collembola, sinh vật giống côn trùng tìm thấy
trong đất ẩm ướt. Các nhà khoa học đã nghiên
cứu tại Phòng thí nghiệm chế tạo nano của
KAUST để khắc các lỗ siêu nhỏ với các cạnh
có hình nấm trên bề mặt silica trơn.
"Thông qua cấu trúc mới, chúng tôi có
thể hút khí bên dưới chất lỏng trong thời gian
dài mà không cần lớp phủ", đồng tác giả
Sankara Arunachalam nói. Không giống như
các khoang hình trụ đơn giản được làm đầy
trong vòng chưa đến 0,1 giây khi ngâm trong
dung môi hexadecane, các khoang phỏng sinh
học giữ lại khí bị mắc kẹt trong hơn
10.000.000 giây.
Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra
rằng áp suất hơi của các chất lỏng ảnh hưởng
đến bẫy khí này. Đối với các chất lỏng áp suất
hơi thấp như hexadecane, khí bị giữ lại còn
nguyên vẹn trong nhiều tháng. Đối với các
chất lỏng có áp suất hơi cao hơn như nước, sự
ngưng tụ của mao dẫn bên trong các khoang
làm gián đoạn khả năng bẫy khí về lâu dài.
Dựa vào các nguyên tắc thiết kế này,
các nhà khoa học đang nghiên cứu các
phương pháp có khả năng mở rộng để tạo ra
các khoang hình nấm cho các vật liệu rẻ tiền
như polyethylene terephthalate, để giảm lực
cản ma sát và khử mặn. "Nghiên cứu này đã
mở ra một số hướng đi thú vị cho nghiên cứu
cơ bản và nghiên cứu ứng dụng", Mishra kết
luận.
Theo vista.gov.vn, 21/09/2018
Trở về đầu trang
**************
Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học
Columbia, Mỹ mới đây đã tạo ra một loại sơn
phủ chất lượng cao từ polymer, giúp làm mát
các tòa nhà nhờ cơ chế phản quang và tản
nhiệt hiệu quả vượt trội.
Nguồn: Chemistryworld
Nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí
Science ngày 27/9 cho thấy loại vật liệu mới
có thể hoạt động như một dạng điều hòa
không khí tự nhiên được pha trộn, nhuộm
màu và sơn phủ lên các mái nhà, tòa nhà, các
téc chứa nước, các phương tiện giao thông
hay thậm chí cả máy bay để làm mát.
Hợp chất mang tên PDRC, có cấu tạo
như một đám bọt xà phòng và có thể tản ra
một cách hiệu quả để phản ánh sáng Mặt
Trời.
PDRC hoạt động hiệu quả nhất nếu
phủ lên bề mặt có độ phản xạ với ánh nắng
Mặt Trời và bức xạ nhiệt cao.
Theo các nhà nghiên cứu, hiệu quả
phản xạ với ánh nắng Mặt Trời mà PDRC
mang lại cao hơn 96% so với những chất liệu
trước, trong khi hiệu quả tản nhiệt được cải
thiện tới 97%, giúp hạ đáng kể mức nhiệt so
với điều kiện bên ngoài.
Dịch vụ Cung cấp Thông tin Trọn gói Tháng 10/2018 72/72
Các thí nghiệm cho thấy việc dùng
chất liệu này sơn phủ bên ngoài giúp giảm
nhiệt độ trong phòng ở vùng sa mạc Arizona
khoảng 6 độ C trong khi tại Bangladesh là 3
độ C. Điều cho thấy khả năng làm mát có thể
phát huy ở mọi điều kiện thời tiết, dù ở sa
mạc hay ở vùng nhiệt đới.
Nhóm nhà nghiên cứu cũng tạo ra
những lớp sơn phủ đầy màu sắc bằng việc
nhuộm màu cho chất liệu mới
Theo vietnamplus.vn, 08/09/2018
Trở về đầu trang
**************